Während Sterne wie unsere Sonne ihre Entwicklung recht unspektakulär als Weiße Zwerge beenden, erwartet massereichere Sterne ein weitaus spannenderes Schicksal: Sie enden als Neutronensterne oder gar als Schwarze Löcher. Doch bevor es soweit ist, explodieren sie als Supernova – und hier findet das eigentliche Spektakel statt: Für kurze Zeit können diese Sterne so hell leuchten wie ihre gesamte restliche Heimatgalaxie. Explodiert eine solche Supernova in der Milchstraße, könnte sie sogar hell genug aufleuchten, um mit bloßem Auge am Tageshimmel sichtbar zu sein.
Irgendwann wird es auch für den Stern Beteigeuze so weit sein: Bislang kennen und schätzen wir ihn als Schulterstern des prominenten Wintersternbilds Orion. Er ist einer der hellsten Sterne am gesamten Himmel. Beteigeuze ist schon kein „normaler“ Stern mehr, sondern ein Roter Überriese – ein Stern, der seine Entwicklung schon bald beenden wird und von dem sich Forschende sicher sind, dass er in den nächsten paar Millionen Jahren als Supernova explodieren wird.
Aber was wäre, wenn Beteigeuze am Ende seiner Entwicklung nicht explodieren würde – sondern einfach so, heimlich, still und leise, vom Himmel verschwinden würde? Wenn er also nicht erst als Supernova explodiert, sondern einfach direkt zu einem Schwarzen Loch kollabiert?
In dieser Folge erzählt Franzi von potenziell gescheiterten Supernovae. Bislang ist unklar, ob es solche „Un-Novae“ überhaupt gibt – Supernova-Explosionen, die aus irgendeinem Grund ausfallen. Es gibt einige Indizien, die dafür sprechen, dass es solche gescheiterten Supernovae geben könnte. Doch wie sucht man nach etwas, das sich dadurch auszeichnet, das es nicht stattfindet? Die Suche ist eine astronomische Fleißarbeit – doch kürzlich verkündeten Forscherinnen und Forscher, das ihnen genau das gelungen sei: In der Andromedagalaxie soll ein Himmelskörper mit der Bezeichnung M31-2024-DS1 direkt zum Schwarzen Loch kollabiert sein – ohne als Supernova zu explodieren.
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.
Und sie bewegt sich doch: Diese geflügelten Worte werden Galileo Galilei zugeschrieben. Ob er sie je geäußert hat, ist zwar fraglich – doch dass er ihnen zugestimmt hätte, steht außer Zweifel. „Sie“ ist unsere Erde. Jahrtausendelang hatte das geozentrische Weltbild sie starr und unbewegt in das Zentrum des Universums gesetzt: Alle übrigen Planeten, die Sonne, der Mond und der Fixsternhimmel sollten sich um sie drehen.
Galileo Galilei hingegen hat als früher Verfechter ein heliozentrisches Weltbild vertreten: eines, dass die Erde von ihrem Ehrenplatz im Mittelpunkt des Universums schubst und an diese Stelle die Sonne setzt. Demnach würde sich die Erde um die Sonne drehen – und sich eben doch bewegen. Heutzutage wissen wir, dass Galilei und andere frühe Vertreter dieses Weltbilds Recht behalten sollten – nur: Wie konnten sie überhaupt beweisen, dass sich die Erde um die Sonne dreht?
In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi die Geschichte einer Suche, die Jahrtausende gedauert hat: die nach der stellaren Parallaxe. Diese scheinbare Bewegung von Sternen im Laufe eines Erdjahres ist nicht nur ein Beleg dafür, dass sich die Erde um die Sonne dreht – sie ist bis heute die einzige Möglichkeit, die Entfernung zu Sternen direkt zu vermessen und damit die Grundlage so ziemlich all unseres Wissens über den Weltraum und unser Universum.
Das Rätsel über unsere kosmische Nachbarschaft gelöst. Zwischen 1989 und 1993 lieferte der Satellit Hipparcos zunächst genaue Entfernungen für rund 100.000 Sterne. Doch dann startete startete im Dezember 2013 der ESA-Satellit Gaia, der die bis dahin existierenden Sternenkataloge weit hinter sich lassen sollte. Zwei Teleskope des Satelliten tasten ständig den Himmel ab und übertragen das Licht jedes einzelnen Sternes auf hochempfindliche CCD-Chips. Gaia kann messen, wohin sich ein Stern wie schnell auf seiner Bahn ums Zentrum der Milchstraße bewegt, ob er angeschubst durch die Schwerkraft unsichtbarer Begleiter hin und her schwingt und wie die stellaren Atmosphären chemisch zusammengesetzt sind. Am 3. Dezember 2020 wurde nun die nächste Version des Katalogs veröffentlicht, das Gaia Early Data Release 3, das nun Daten zu 1.811.709.771 kosmischen Lichtpunkten enthält.\r\n\r\nIn unserem Podcast sprechen wir mit vier Astronomïnnen über ihre Forschungsarbeit im Zeitalter des Gaia-Katalogs: Stefan Jordan und Emily Hunt von der Universität Heidelberg, Boris Gänsicke von der University of Warwick in England und Thomas Kupfer von der Texas Tech University in den USA.
