Geburt der Sterne

Entstehung des Universums

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Schöpfungsmosaik (1180–1190), Dom von Monreale bei Palermo, Sizilien.
Schöpfungsmosaik (1180–1190), Dom von Monreale bei Palermo, Sizilien.

Nach einem neuen kosmologischen Modell rücken Astrophysiker und andere Wissenschaftler mit Hilfe von Teleskopen und Supercomputern der Wahrscheinlichkeit gehörig auf den Pelz. Sie gehen heute für das Alter des Universums von etwa 13,7 Milliarden Jahren nach dem Urknall aus.

Dieser „Big Bang“ bleibt natürlich seinem Wesen nach ein Rätsel. Ein unendlich kleiner, gekrümmter, dichter, heißer und energiereicher Punkt explodiert, seine Energie wandelt sich innerhalb von Bruchteilen einer Sekunde um in Materie. Dies ist der Beginn von Raum und Zeit. Elektronen und sogenannte Quarks, die zu Protonen und Neutronen werden, bilden diese Materie. Aus ihnen entstehen Atomkerne und später nach Elektroneneinfang Atome, wobei sich das Universum abkühlt, gleichzeitig expandiert und bis auf den heutigen Tag immer weiter auseinanderdriftet. Materiehaufen verdichten sich nach Milliarden Jahren zu Galaxien, zu denen sich immer neue Galaxien gesellen. Die Milchstraße ist ein riesiger Spiralarm unserer Galaxie. Sie ist als Spiralnebel mit einem Durchmesser von 100.000 Lichtjahren sichtbar (ein Lichtjahr ist die Strecke, die das Licht mit einer Geschwindigkeit von knapp 300.000 km pro Sekunde in einem ganzen Jahr zurücklegt).

Sie ist ca. fünf Milliarden Jahre nach Zeit und Raum geboren. Unser Sonnensystem mit den zugehörigen neun Planeten ist Berechnungen zufolge erst 4,6 Milliarden Jahre alt. Wenn es stimmt, dass der guten Sonne in etwa fünf Milliarden Jahren der Kernbrennstoff ausgeht, hat sie heute beinahe Halbzeit. Damit hätte der Mensch  eigentlich Zeit genug, seine Tage nutzbringend und geniessend zu verbringen, womit die oft gestellte Sinnfrage schon eine erste Lösung erfahren könnte.

Sterne, deren Bezeichnung sich aus dem Althochdeutschen sterno ableitet, was wiederum dem griechischen aster verwandt ist, sind per Definition die am nächtlichen Himmel sichtbaren Himmelskörper, also Fixsterne und Planeten. In der Astronomie sind Fixsterne Zusammenballungen von kosmischer Materie zu glühenden Gaskugeln nach Art unserer Sonne. Planeten (grch. die Umherschweifenden) sind die Himmelskörper, die sich in elliptischen Bahnen um die Sonne bewegen gemäß den Keplerschen Gesetzen. Mit zunehmender Entfernung von der Sonne sind dies Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto. Die letzten drei sind mit dem Auge nicht sichtbar. Die ersten vier werden erdähnliche Planeten, die anderen die großen Planeten genannt.

 

Zum Phänomen Urknall

Ein winzig kleiner Feuerball bläht sich also nach dem Urknall auf. Aus frei werdender Energie entsteht durch Abkühlung Materie: Atomkerne, die Neutronen und Protonen. Sie formen bereits Minuten später die ersten Elemente: Wasserstoff (als Deuterium) und Helium. Astrophysiker haben errechnet, dass nach ca. 500.000 Jahren das Universum auf 3000 Grad Celsius abgekühlt war. Sterne wurden etwa zweihundert Millionen Jahre nach dem Big Bang (Urknall) geboren. Aus Helium- und Wasserstoffkernen entstehen Elemente wie Eisen, Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff. Ein Stern leuchtet deshalb auf, weil bei diesen Prozessen Energie frei gesetzt wird. Es bilden sich immer neue Sterne dadurch, dass abgebrannte Sterne, also tote Sternreste sich als Staubwolken mit Gasen vermengen und verbinden und somit neue Sterne entstehen lassen.

 

Die Vorläufer unserer Galaxien, sogenannte Spiralnebel, entstanden ca. eine Milliarde Jahre nach dem Urknall, indem sich Materiehaufen verdichteten. Die Galaxien, soweit man sie heute teleskopisch erkennen kann, existieren erst drei Milliarden Jahre später.

 

So entsteht ein Sonnensystem. Man kann den Prozess in vier Schritte aufteilen und grob oder oberflächlich so beschreiben: Gase ballen sich, im Weltraum dünn verteilt, zu einer Wolke zusammen.
So entsteht ein Sonnensystem. Man kann den Prozess in vier Schritte aufteilen und grob oder oberflächlich so beschreiben: Gase ballen sich, im Weltraum dünn verteilt, zu einer Wolke zusammen.

Auch unser Sonnensystem entstand auf diese Weise, wenn auch erst 9 Milliarden Jahre nach dem Urknall. Zuerst entstand die Sonne, ihre Planeten bildeten sich später aus Materiefetzen (Materieresten) nach weiteren 500 Millionen Jahren. Die Gravitationskräfte ließen schwere Elemente wie Eisen immer auf inneren Kreisbahnen rotieren, wie auch auf der glühenden Erde die schweren Elemente nach unten sanken und den Erdkern bildeten.

 

 

Die Materie verdichtet sich zu Ringen, die um ihren Mittelpunkt rotieren.
Die Materie verdichtet sich zu Ringen, die um ihren Mittelpunkt rotieren.

Unsere Milchstraße enthält neben der Sonne etwa 5000 sichtbare, aber auch 200 Milliarden mit dem bloßen Auge unsichtbare Sterne. Sie hat als Spiralnebel einen Durchmesser von einhunderttausend Lichtjahren.

 

 

 

 

Im Mittelpunkt dieser Materie entsteht eine Gaskugel, in der die Kernfusion beginnt.
Im Mittelpunkt dieser Materie entsteht eine Gaskugel, in der die Kernfusion beginnt.
Aus den Gasringen entstehen Planeten. Damit ist ein neues Sonnensystem fertig.
Aus den Gasringen entstehen Planeten. Damit ist ein neues Sonnensystem fertig.

Unser Sonnensystem und die Erde entstanden also erst 9 bzw. 9,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall, den man vor ca. 13,7 Milliarden Jahren ansetzt, damit also sehr viel später. Der blaue Planet ist demnach ein relativ junger Himmelskörper. Nach neueren Denkmodellen entstand unsere Erde vor ca. 4,2 bis 4,6 Milliarden Jahren.

 

 

Anfangs rotierte die Erde mehr als doppelt so schnell wie heute um ihre eigene Achse.



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