Weißt Du, wie viel Sternlein stehen?

Weißt Du, wie viel Sternlein stehen?

In zehnjähriger Arbeit hat ein europäisch-amerikanisches Astronomenteam einen dreidimensionalen Atlas des Weltalls erstellt. Doch obwohl der ein unvorstellbar großes Volumen von mehreren hundert Milliarden Lichtjahren umfasst, bildet er doch nur einen Bruchteil des Kosmos ab.

Astronomen aus den USA und Europa haben den größten 3-D-Atlas des Universums präsentiert. Die Karte, die unter der Leitung von Jeremy Tinker von der Universität New York entstand und an der auch deutsche Astronomen beteiligt waren, umfasst Sternensysteme in einem unvorstellbar großen Volumen von 650 Milliarden Kubiklichtjahren. Die entferntesten Himmelskörper haben das Licht, das wir heute sehen, zu einer Zeit ausgestrahlt, als die Erde noch nicht existierte. Zehn Jahre lang haben Astronomen am neuen Atlas gearbeitet. Doch so beachtlich das Ergebnis auch erscheint, es umfasst vermutlich nur ein Zwanzigstel des bekannten Universums. Für künftige Astronomen bleibt also noch genug zu tun.

Den Jüngeren unter den Stadtbewohnern ist der nächtliche Sternenhimmel mittlerweile nicht mehr vertraut. Im hellen Licht der Straßenbeleuchtung und der Werbung sind an vielen Orten kaum mehr als 100 Sterne und wenn es hoch kommt vier Planeten mit bloßem Auge zu erkennen. Nur an wirklich dunklen Standorten kann das menschliche Auge in Nächten, in denen der Mond nicht scheint, bis zu 6000 Sterne unterscheiden. Dies sind die hellsten und nächsten Sonnen unserer Milchstraße , die als matt schimmerndes Leuchtband am irdischen Nachthimmel zu sehen ist.

Schon in einem einfachen Feldstecher ist zu erkennen, dass die Milchstraße aus unvorstellbar vielen Sternen besteht. Die Schätzungen schwanken zwischen 100 und 400 Milliarden Himmelskörpern. Alle Sterne umkreisen in einer spiralförmigen Struktur mit einem Durchmesser von etwa 150 000 Lichtjahren ein gemeinsames Schwerkraftzentrum, in dem wahrscheinlich ein sogenanntes Schwarzes Loch sitzt.

Doch unsere Galaxis ist nur eine Sterneninsel unter vielen. Genau beziffern lässt sich ihre Zahl im beobachtbaren Universum nicht. Vorsichtige Schätzungen gehen von mindestens viermal mehr Sternsystemen aus, als es Sterne in unserer Galaxis gibt. Die neue dreidimensionale Karte des Universums enthält dagegen nur 1,2 Millionen Galaxien in einem Ausschnitt des Alls.

Die Karte zeigt, dass die Galaxien nicht gleichmäßig verteilt sind. Es gibt Gebiete mit größerer Galaxiendichte und solche, die fast leer erscheinen. Galaxien und Galaxienhaufen bilden ein riesiges Netz von mehreren hundert Millionen Lichtjahren Größe. Ariel Sanchez vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching geht wie viele seiner Berufskollegen davon aus, dass sich dieses Netz kurz nach dem Urknall vor 13,2 Milliarden Jahren gebildet hat. Die sogenannte dunkle Materie, die mehr als ein Viertel der Masse des Universums ausmacht und deren Natur Astronomen bislang nicht kennen, bewirkte, dass etwa 100 Millionen Jahre nach dem Urknall aus Wasserstoffwolken die ersten Sterne und Sterneninseln entstanden.

"Wir verstehen jetzt viel besser, wie die Verteilung der Galaxien mit der Verteilung der dunklen Materie im Universum zusammenhängt", so Francisco Kitaura vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam. Mit neuen Großinstrumenten wie dem 30-Meter-Teleskop der Europäischen Südsternwarte Eso und dem Weltraumteleskop JWST wollen Astronomen nun in den kommenden Jahren die Entstehungsgeschichte der ersten Sterne und großräumigen Strukturen im Kosmos auf den Grund gehen. Auf der Grundlage von Messungen der mittleren Sternendichte in der Milchstraße und von Galaxienbeobachtungen hat ein Team um den australischen Astronomen Simon Driver eine Hochrechnung zur Gesamtzahl der Sterne im Universum aufgestellt. Die Astronomen kommen dabei auf 70 Trilliarden. Das ist eine Zahl mit 22 Nullen.

Wenn dieser Wert stimmt, wären Sterne mindestens zehnmal häufiger als alle Sandkörner an irdischen Stränden und in Wüsten zusammengenommen. Doch wahrscheinlich ist auch diese Zahl viel zu niedrig gegriffen. Tatsächlich könnte die Zahl der Himmelskörper sehr viel höher sein, denn die Hochrechnung beruht auf einer relativ unsicheren Datenlage. Bisher kann die Zahl der sehr leuchtschwachen roten Zwerg-sterne nicht genau genug bestimmt werden. Doch dieser Sternentyp ist im Weltall besonders häufig.

Nach Schätzungen, die ein Team um den Astronomen Charlie Conroy vom Harvard Smithsonian Center for Astrophysics in der Zeitschrift Nature veröffentlichte, könnte die Gesamtzahl der Sterne durchaus auch um den Faktor Tausend höher ausfallen.

Das Kepler-Weltraumteleskop sucht nach Planeten auf Umlaufbahnen benachbarter Sterne. Nach Hochrechnungen auf Basis seiner Beobachtungen wird jeder sechste Stern von mindestens einem Planeten umkreist, der der Erde zumindest ähnelt. Werden diese Werte auf die gesamte Milchstraße übertragen, müsste es dort 17 Milliarden theoretisch bewohnbarer Welten geben.

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