Astronomie: Forscher erfassen Licht früher Sterne

Es ist kein schwaches blaues Leuchten, aber ein Hinweis auf die ersten Sterne des Universums, den Forscher in der kosmischen Hintergrundstrahlung gefunden haben - und möglicherweise auch gleich noch einen auf dunkle Materie.

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Künstlerische Darstellung eines frühen Sterns: Schwankung in der kosmischen Hintergrundstrahlung.
Künstlerische Darstellung eines frühen Sterns: Schwankung in der kosmischen Hintergrundstrahlung. (Bild: N.R.Fuller, National Science Foundation)

Uraltes Licht aus der Frühzeit des Universums: Astronomen haben erstmals Lichtsignale der ersten Sterne des Universums in der kosmischen Hintergrundstrahlung entdeckt. Nach diesen Signalen war lange gesucht worden.

Die ersten Sterne entstanden etwa 180 Millionen Jahre nach dem Urknall. Sie existierten nur vergleichsweise kurz und emittierten blaues Licht. "Das ist das erste Mal, dass wir abgesehen vom Nachglühen des Urknalls ein Signal aus dem frühen Universum erfasst haben", sagte Projektleiter Judd Bowman der Fachzeitschrift Nature.

Entdeckt wurden die Signale nicht mit einem der großen Teleskope auf der Erde oder im Weltraum, sondern mit dem Experiment to Detect the Global Epoch of Reionization Signature (EDGES), drei Antennen, die von Form und der Größe her an einen Esstisch erinnern.

Die Forscher haben jedoch nicht das Licht der Sterne selbst aufgefangen. Das Signal ist eine Schwankung in der kosmischen Hintergrundstrahlung. Das Licht der Sterne hat die Wasserstoffatome im All angeregt, so dass diese die kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung absorbieren. Das sollte der Theorie nach einen Abfall in der Intensität der Hintergrundstrahlung zur Folge haben.

Diese Schwankung haben die Forscher detektieren können. Die festgestellte Schwankung war dabei stärker, als die Theorie vorhergesagt hatte. Die Signalstärke hängt von der Temperatur des Wasserstoffs ab. Die stärkere Schwankung könnte bedeuten, dass das Gas kälter war als vorhergesagt.

Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass dunkle Materie den Wasserstoff abgekühlt hat. Sollte sich das bestätigen, sagt Bowman, "dann haben wir etwas Neues und Grundsätzliches über die geheimnisvolle dunkle Materie gelernt, die 85 Prozent der Materie im Universum ausmacht. Das wäre der erste Einblick in die Physik jenseits des Standardmodells."

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