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Sterne im Kosmos

Zeitreise ins "Dunkle Zeitalter"

Die extragalaktische Hintergrundstrahlung besteht aus Lichtteilchen, die sich über die Geschichte des Universums hinweg angesammelt haben. Sie erlaubt Rückschlüsse auf die frühe Entwicklung des Kosmos, berichtet ein internationales Forscherteam mit österreichischer Beteiligung.

Kosmos 02.11.2012

Dafür nützten die Wissenschaftler Daten des NASA-Weltraumteleskops "Fermi". Die ersten Sterne im Kosmos dürften demnach nicht später als etwa 500 Mio. Jahre nach dem Urknall entstanden sein, so die Forscher in der Online-Ausgabe der Fachzeitschrift "Science".

Gammastrahlung gibt Auskunft

Aufgrund der Strahlung, die in unserem eigenen Sonnensystem und in der übrigen Milchstraße entsteht, ist eine direkte Messung der aus Lichtteilchen (Photonen) bestehenden extragalaktischen Hintergrundstrahlung nur eingeschränkt möglich. Gammastrahlung, die sich von weit entfernten Lichtquellen durch dieses Strahlungsfeld bewegt, kann von diesem teilweise absorbiert und geschwächt werden. In der Verteilung der Frequenzanteile der Gammastrahlung, die auf der Erde gemessen werden kann, ergibt sich eine Verformung, deren Stärke von der Entfernung zur Strahlenquelle und der Dichte der Hintergrundstrahlung abhängt.

Diesen Effekt nutzte das Team, dem auch die Astroteilchenphysiker Anita und Olaf Reimer von der Universität Innsbruck angehören, für ihre Analysen. Um genau die Strahlungsanteile zu identifizieren, die außerhalb unserer unmittelbaren kosmischen Umgebung entstehen, braucht es allerdings viele Beobachtungen unterschiedlicher Strahlungsquellen, wie etwa aktiver Kerne von Galaxien, in unterschiedlichen Distanzen.

Da das Gammalicht schon vor Antritt seines Weges durch das Universum durch die Quelle selbst beeinflusst werden kann, mussten die Forscher genau wissen, wo sie hinschauen. Sie richteten daher Fermis "Large Area Telescope" (LAT) auf etwa 150 Objekte in drei unterschiedlich weit entfernten Regionen des Kosmos. "Für unsere Analysen brauchen wir natürlich eine Sensitivität in dem passenden Energiebereich, die LAT nun liefert", so Anita Reimer zur APA.

Die neuen Erkenntnisse würden Modelle unterstützen, die davon ausgehen, dass sich die ersten Generationen von Sternen nicht später als ungefähr eine halbe Milliarde Jahre nach dem Urknall entwickelt haben. Ihr Auftreten markierte im Universum das Ende des sogenannten "Dunklen Zeitalters", als das intergalaktische Gas durch das Licht der ersten Sterne ionisiert wurde.

science.ORF.at/APA

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