7 Milliarden Jahre alt Per Anhalter in unsere Galaxis: Forscher finden ältesten Stoff der Welt

Ein internationales Forscherteam hat unter Mitwirkung der ETH Zürich Sternenstaub entdeckt, der älter als unser Sonnensystem ist: Er kam mit einem Meteoriten auf unsere Welt.

Fünf bis sieben Milliarden Jahre alten Sternenstaub haben Forscher an der ETH aus einem Meteoriten isoliert. Die extrahierten präsolaren Körner sind der älteste Feststoff, der je auf der Erde gefunden wurde, älter als das Sonnensystem – buchstäblich «vorsintflutlich».

Beteiligt waren Forschende mehrerer Hochschulen, unter anderem von der Universität Chicago. Ihre Untersuchungen führten sie an der ETH durch, weil das dortige Departement Erdwissenschaften über ein weltweit einzigartiges Messgerät verfügt, das Massenspektrometer «Tom Dooley», benannt nach dem zum Galgen verurteilten Mörder aus dem bekannten Country-Song.

Das Gerät wurde spezifisch für die Messung von kleinsten Gasmengen konzipiert und ist das einzige Instrument, welches Edelgase in einzelnen präsolaren Körnern messen kann. Präsolare Körner sind Staubpartikel, die beim Tod von Sternen ins All geschleudert werden – Sterne, die schon vor der Geburt der Sonne gebildet wurden.

Der Methusalem des Weltalls

Der Staub, zu dem sie zerfallen, wird in Meteoriten eingelagert, so wie der sogenannte Murchison-Meteorit, in welchem die Forscher die steinalten Körner ausfindig gemacht haben.

Der nun analysierte Sternenstaub wurde schon vor Jahren im Murchison-Meteoriten entdeckt, der 1969 in Australien aufschlug. Neu ist seine Datierung. Und hier trat Tom Dooley auf den Plan: Er war in der Lage, die Spuren der seltenen Edelgase zu messen, die sich bei der langen Reise des Materials durch die kosmische Strahlung im All gebildet haben.

Die Forscher haben daraus für die untersuchten präsolaren Körner ein Alter von 4,6 bis 4,9 Milliarden Jahre errechnet, für einzelne sogar 5,5 Milliarden. Das bedeutet Rekord: Die Erde ist nur 4,5 Milliarden Jahre alt, die Sonne etwa 4,6 Milliarden.

Beweis für galaktischen Babyboom

Die Körner geben zudem Auskunft über Leben und Sterben von Sternen. Sie stammen gemäss Mitteilung der Forscher von Sternen, die vor sieben Milliarden Jahren geboren wurden und nach zwei Milliarden Jahren das Zeitliche segneten.

Objekt «2006QV89»Glück gehabt: Massiver Asteroid wird die Erde verfehlen

Ihr hohes Alter sorgte für ihre besonders hohe Masse und den besonders reichlich anfallenden Sternenstaub. Ausserdem haben die Forschenden herausgefunden, dass vor sieben Milliarden Jahren ausserordentlich viele Sterne entstanden – im Weltall herrschte damals sozusagen ein galaktischer Babyboom.

Die Einsicht, dass Sterne nicht mit einer konstanten Häufigkeit entstehen, sondern schwankende «Geburtenraten» haben, ist neu und beendet eine alte Debatte. «Dank der Körner haben wir einen direkten Beweis, dass die Neubildung von Sternen vor sieben Milliarden Jahren überdurchschnittlich gross war», sagt Philipp Heck, der Erstautor der Studie. «Die Geburtenrate von Sternen scheint also eher zu schwanken, als konstant zu sein.»

Die Resultate der Studie wurden im Fachmagazin PNAS veröffentlicht.