Nicht viele Sterne können von sich behaupten, beinahe unser Verständnis vom Universum kaputt gemacht zu haben – aber ein Stern mit der Bezeichnung HD 140283 hätte es fast geschafft: Im Jahr 2000 schätzten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sein Alter auf 16 Milliarden Jahre. Und damit wäre dieser so unscheinbare Stern älter als das Universum selbst Er liegt in rund 190 Lichtjahren Entfernung im Sternbild Waage und ist von der Erde aus zwar nicht mit dem bloßen Auge, aber doch immerhin schon mit einem Fernglas sichtbar. Seinen Spitznamen als „Methusalem-Stern“ hat er sich damit mehr als verdient.
In den darauffolgenden Jahren korrigierten neue Messungen und Studien dieses Alter glücklicherweise nach unten. Inzwischen gilt HD 140283 zwar immer noch als alt, aber nicht mehr als älter als das Universum selbst. Trotz seines stolzen Alters ist eines wissenschaftlich sicher: Der Methusalem-Stern ist keiner von den allerersten Sternen, die es in unserem Universum je gegeben hat – doch auf die haben sie es abgesehen.
Forschende bezeichnen jene ersten Sterne im Universum auch als Sterne der Population III. Es sind die Sterne, die nach dem Urknall als erstes Licht ins Dunkel brachten. Damals, vor Milliarden von Jahren, gab es im Universum vor allem Wasserstoff und Helium. Erst die ersten Sterne haben jene massereicheren Elemente hergestellt, die wir heute kennen und schätzen – und ohne die es uns nicht geben würde: Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, und noch schwerere Elemente bis hin zum Eisen.
Somit ist zwar vollkommen klar, dass es diese ersten Sterne gegeben haben muss. Und doch haben Forschende noch nie einen solchen Stern beobachtet, trotz Jahrzehnten der intensiven Suche.
In dieser Folge erzählt Franzi von dieser Suche nach den Sternen der Population III, die Licht ins Universum gebracht haben – eine Suche, für die Forschende versuchen, mit dem James Webb-Weltraumteleskop so weit in die Vergangenheit zu blicken wie möglich. Aber auch unsere eigene Milchstraße bleibt ein möglicher Fundort für die wahren Methusalem-Sterne.
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- Folge 65: Blaue Riesensterne: Nimm Zwei!
- Folge 98: Das Erbe des Urknalls: Wie die Materie in unser Universum kam
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- Spektrum.de: Trügt das Licht des ältesten Sterns? (Artikel von Franzi)
- Spektrum.de: Startete das Universum früher durch als gedacht? (Artikel von Franzi)
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Quellen
- Fachartikel: The First Stars: Formation, Properties, and Impact (2023)
- Fachartikel: Asteroseismic investigation of HD 140283: The Methuselah star (2025)
- Fachartikel: Determination of the mass distribution of the first stars from the 21-cm signal (2025)
- Fachartikel: Metal-polluted Population III Galaxies and How to Find Them (2025)
- Fachartikel: Evidence for PopIII-like stellar populations in the most luminous Lyman-α emitters at the epoch of re-ionisation: spectroscopic confirmation (2015)
- Fachartikel: No evidence for Population III stars or a direct collapse black hole in the z = 6.6 Lyman α emitter ‘CR7’ (2017)
- Fachartikel: On the Probability of the Extremely Lensed z = 6.2 Earendel Source Being a Population III Star (2022)
- Fachartikel: Discovery of an [Fe/H] ∼−4.8 Star in Gaia XP Spectra (2025)
Episodenbild: ESO/M. Kornmesser (künstlerische Ansicht)
Mal eine blöde Frage: Ist anzunehmen, dass die schwarzen Löcher im Zentrum einer Galaxie die Überreste eines Population 3 Sterns sind? Vermutlich kann man das nie mit Sicherheit bestimmen, ich kann mir aber bei diesen riesigen Sternen vorstellen, dass sie etwas mit der Entstehung von Galaxien zu tun haben, aber genau das ist vermutlich der Antrieb der Forschung zum Thema.
Hallo und frohes neues Jahr! Franzi erzählt, dass Population 3 Sterne an dem Fehlen von schwereren Elementen identifiziert werden sollen. Ist die Verteilung von solchen Elementen im Universum denn so gleichmäßig, dass ein solcher Schluss richtig sein muss?
P.S.: Finde Benjamins Frage nicht blöd sondern sehr interessant!
P.P.S.: Diese Folge baut super auf Franzis Erzählungen über den Beginn des Universums und auch die schwarzen Löcher (wegen der Funktionsweise von Sternen) auf!
Hallo ihr beiden,
wieder einmal eine schöne Folge, vielen Dank dafür. Ich verstehe allerdings nicht, warum Population 3 Sterne keine Metalle enthalten (dürfen). Was ist mit den schwereren Elementen, die sich im Stern selbst bilden? Soweit ich weiß, können alle Elemente bis Eisen im normalen Kernfusionsprozess des Sterns entstehen. Dann könnte doch auch ein Population 3 Stern, der definitionsgemäß bei seiner Entstehung metallfrei war, im Laufe der Millarden Jahre sein eigenes Metall gebildet haben. Und jetzt sehen wir die Absorptionslinien der entsprechenden Elemente? Wo ist der Denkfehler?
Danke für euren Podcast und eure Denkanstöße
Lara
Hallo
Danke für euren Podcast ich höre euch gerne zu. Etwas worüber ich mich Wundere ist, wie ist es möglich, dass man mit dem James Webb Teleskop Licht erfassen kann, das nur wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall ausgesendet wurde. Müsste dieses Licht nicht schon längst an uns vorbeigezogen sein? Wie weit zurück wurde das älteste Licht ausgesendet, das man theoretisch auf der Erde noch empfangen kann?
Danke viel Mals für eure Arbeit.
Tom
Ich verstehe nicht ganz, warum eine geringe Metallizität ein Ausschlusskriterium für Population3-Sterne sein soll. Schliesslich produzieren diese ja seit Milliarden von Jahren selbst Metalle. Müsste man nicht von dieser eindimensionalen Betrachtungsweise wegkommen und schauen, welche Metalle das sind (solar erbrütete oder supernova-bürtige)?
Wenn ich das Thema von Lara noch einmal von einer anderen Seite her aufgreifen darf: Was wir beispielsweise dem Spektrum der Sonne entnehmen können, ist ja zunächst einmal nur die Zusammensetzung ihrer Photospäre; siehe auch den deutschen Wikipedia-Eintrag zu diesem Stichwort.
Die Frage wäre also: Kann von dem, was im Inneren eines Sterns erbrütet wird, etwas bis in den Bereich vordringen, in dem der Stern Strahlung nach außen abgibt, und wenn ja, inwieweit und unter welchen Umständen?