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Kosmologie: Neue Methode zur Altersbestimmung

Nicolas Dauphas von der Universität Chicago hat eine neue Methode entwickelt, das Alter der Milchstraße zu bestimmen. Sie basiert auf dem Verhältnis von Uran-238 zu Thorium-232. Um deren bislang unbekannte Ausgangskonzentrationen während der Sternentstehung festzulegen, hat Dauphas nun Messungen von Meteoriten und einem metallarmen Stern im Halo der Milchstraße kombiniert.

Bisher ziehen Forscher zur Altersbestimmung vor allem Kugelsternhaufen und Weiße Zwerge heran. Erstere sind Theorien zur stellaren Evolution zufolge beinahe gleich alt wie die Galaxie selbst, da sie vorwiegend Wasserstoff und Helium enthalten. Jüngere Sterne weisen dagegen auch schwerere Elemente auf, die sie aus den Überresten älterer Vorgänger recycelt haben. Weiße Sterne hingegen haben ihren Brennstoff aufgebraucht und befinden sich daher in der letzten Lebensphase, in der sie nur noch abkühlen. Bei sehr alten Exemplaren lässt sich daher aus ihrer Temperatur ebenfalls auf das Alter einer Galaxie schließen. Bei beiden Verfahren gibt es aber noch Unsicherheiten in den grundlegenden Annahmen.

Die Altersbestimmung über eine Uran-Thorium-Uhr ist dagegen sehr viel direkter – allerdings muss dafür die Ausgangsmenge des jeweiligen Elements zum Startzeitpunkt, also während der Sternentstehung, bekannt sein. Dauphas ermittelte diese nun aus Daten von Meteoriten, da sie das Urmaterial repräsentieren, aus dem sich auch die Sonne bildete, und somit an diesem Beispiel die Ausgangswerte offenbaren. Diese Werte verknüpfte der Forscher mit den Messungen eines sehr alten Sterns im Halo der Milchstraße und berechnete daraus ein sehr exaktes Ausgangsverhältnis.

Mit seiner Methode ermittelte Dauphas dann für die Milchstraße ein Alter von 14,5 Milliarden Jahren plus/minus zwei Milliarden Jahre. Dies stimmt gut mit den bisherigen Ergebnissen von 12,2 Milliarden Jahren überein, die auf anderen Berechnungen beruhen.
02.07.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 02.07.2005

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