Sternphysik: Rubidium in Sternen bestätigt alte Theorie

Forscher um Domingo García-Hernandez vom Europäischen Space Astronomy Centre in Madrid wiesen nach, dass bestimmte Sterne in späten Entwicklungsstadien das Isotop Rubidium-87 produzieren. Damit bestätigen sie erstmals, was Astronomen schon vor vierzig Jahren voraussagten.

Ein alter Stern | So könnte eines der untersuchten Gestirne aussehen: In der späten Entwicklungsphase dieser Sterne werden die im Inneren produzierten Elemente mit den äußeren Schichten ins Weltall hinausgeblasen. So reichern sie ihre Umgebung mit schweren Elementen an.

Der Theorie zufolge sollte in massereichen Sternen, aufgrund ihrer höheren Temperatur, mehr Rubidium-87 entstehen als in massearmen. Das Isotop konnte bislang aber selbst in hoch aufgelösten Spektren nicht nachgewiesen werden. Nun bestimmten García-Hernandez und seine Kollegen in Sternen mit vier bis acht Sonnenmassen stattdessen die Häufigkeit aller auftretenden Isotope von Rubidium. Wie sich zeigte, stieg in den sechzig untersuchten Objekten der Gehalt des Element mit der Masse der Sterne an. Dies sei, übereinstimmend mit den theoretischen Vorhersagen, nur durch die Bildung von Rubidium-87 zu erklären. Danach besitzen die analysierten Gestirne im Vergleich zur Sonne die zehn bis hundertfache Menge dieses Isotops.

Das langlebige radioaktive Isotop Rubidium-87 mit einer Halbwertszeit von fast fünfzig Millionen Jahren wird auch genutzt, um das Alter von Meteoriten zu bestimmen. Voraussetzung dafür ist allerdings, dass der Gehalt dieses Isotops während der Entstehung des Sonnensystems und der Meteoriten konstant geblieben ist. Benachbarte Sterne, die Rubidium-87 in das Weltall hinauskatapultierten, könnten den anfänglichen Wert aber im Laufe der Zeit verfälscht haben. Darauf beruhende Altersbestimmungen wären demnach nicht exakt.

Die Mehrheit der Sterne im Universum vereinen eine bis acht Sonnenmassen in sich. Am Ende ihrer Entwicklung bilden sie nach starken Masseverlusten einen Weißer Zwerg. (mp)