Unter den unzähligen Sternen, die in den Weiten des Alls funkeln, sind einige so alt, dass sie die Anfänge des Universums überlebt haben, und andere sind so jung, dass selbst die leistungsstärksten Teleskope der Erde sie nicht beobachten könnten. Aber kann man herausfinden, welcher Stern der jüngste und welcher der älteste ist?
Der jüngste Stern in unserem Universum ist schwer zu bestimmen, da ständig Sterne geboren werden, aber es gibt mehrere uns bekannte Kandidaten. Andererseits wissen Wissenschaftler seit Jahrzehnten um den ältesten bekannten Stern namens Methusalah.
Sterne werden tief in riesigen Staub- und Gaswolken geboren, die als Nebel bekannt sind. Laut NASA werden einige Gasklumpen im Nebel mit so viel Material beschwert, dass ihre eigene Schwerkraft sie zum Kollabieren bringt (weil mehr Masse mehr Schwerkraft bedeutet), und die starke Gravitationskraft im Zentrum der kollabierenden Wolke verursacht das Gas – hauptsächlich Wasserstoff – um in den zu verklumpen, der zu einem Protostern wird. Diese Sternkerne beginnen, Wasserstoffkerne zu Helium zu verschmelzen und Energie abzugeben. Ein Stern kann nicht als Stern bezeichnet werden, bis er die Energie abgibt, die ihn so unglaublich hell macht.
Der Astronom Ruobing Dong, außerordentlicher Professor für Physik und Astronomie an der University of Victoria in Kanada, beobachtete diese neugeborenen Sterne. Er leitete die 2022 in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlichte Studie über ein Doppelsternsystem, von dem angenommen wird, dass es nur etwa eine Million Jahre alt ist. Dong und seine Kollegen konnten das ungefähre Alter einiger dieser Sternenembryos bestimmen. Sie werfen oft Wutanfälle, auch bekannt als Akkretionsfackeln.
„Wenn Sterne Akkretionsstöße durchlaufen, werden sie heißer und viel heller“, sagte Dong Live Science in einer E-Mail. „Das Material um sie herum erwärmt sich. Das Eis in der protoplanetaren Scheibe kann verdampfen und einige chemische Reaktionen in der Scheibe können ausgelöst werden, wenn sich das Material erwärmt."
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Da junge Sterne immer noch Material ansammeln, stoßen sie als Ergebnis riesige Gasstrahlen oder Gasausströmungen an beiden Enden aus. Das heißt, sie gewinnen immer noch an Masse. Da die Abflüsse mit zunehmendem Alter abnehmen, hilft die Menge des ausgestoßenen Gases den Astronomen, das Alter eines Sterns abzuschätzen. Mehr Gas bedeutet, dass der Stern jünger ist.
In der Zwischenzeit waren Schätzungen zum Alter von HD 140283, einem als Methusalah bekannten Stern, umstritten. Nach vorläufigen Schätzungen auf der Grundlage von Beobachtungen im Jahr 2000 beträgt sein Alter laut NASA 16 Milliarden Jahre. Damit wäre es älter als das Universum, das etwa 13,8 Milliarden Jahre alt ist. Astronomen gingen sofort davon aus, dass bei der Berechnung des Alters dieses Sterns ein Fehler gemacht worden war. Wenn dies nicht der Fall ist, besteht die Möglichkeit, dass das Universum Äonen früher begann als bisher angenommen.
Um der Sache auf den Grund zu gehen, nutzten Astronomen das Hubble-Weltraumteleskop, um das Alter von Methusalem im Jahr 2013 neu zu bestimmen, und erhielten eine Schätzung von 14,5 Milliarden Jahren, basierend auf seiner Helligkeit und seiner Entfernung von der Erde, die etwa 190 Lichtjahre beträgt. Damit ist es nur geringfügig älter als der Weltraum, obwohl ein Fehler in der Altersschätzung vorliegt.
Methusalem ist ein Unterriesenstern, der heller ist als die meisten Sterne, aber immer noch nicht so hell wie Riesensterne, die so massiv sind, dass ihre Größe für ihre Temperatur und Masse ungewöhnlich erscheint, sagte Bond in einer E-Mail an Live Science. Unterriesen sind auch röter als Riesen. Sterne setzen Energie frei, indem sie Wasserstoff in ihren Kernen verbrennen und ihn durch Kernfusion in Helium umwandeln. Massereiche Sterne erreichen die Unterriesenphase, wenn sie beginnen, ihre Wasserstoffreserven zu erschöpfen. Während dieser Phase im Leben eines Sterns wird seine Helligkeit oder Leuchtkraft zu einer großartigen Methode, um sein Alter abzuschätzen. Die schwächeren Unterriesensterne sind älter.
Methusalem hat eine rötliche Farbe und ist über Milliarden von Jahren langsam dunkler geworden, obwohl er aufgrund seiner relativ großen Nähe zur Erde für uns nicht zu dunkel erscheint und mit dem richtigen Fernglas gesehen werden kann. Im Vergleich dazu lebt die Sonne fast nicht. Unser Stern ist knapp 5 Milliarden Jahre alt und wird voraussichtlich noch etwa 5 Milliarden Jahre leben, bevor er abkühlt und so weit in das Sonnensystem anschwillt, dass er die ihn umkreisenden Planeten, einschließlich der Erde, verschlingt.
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