Wie formte molekularer Wasserstoff die allerersten Sonnen? - Die Physik der ersten Sternentstehung im frühen Universum | Fakten zum Einschlafen - Das Universum

Got something to say to this podcast? Send a voicemail, and you might hear yourself on the next episode! Das Universum wurde vor etwa 380.000 Jahren nach seinem Anfang zum ersten Mal durchsichtig, als sich Elektronen und Protonen zu neutralen Atomen verbanden. Was folgte, war das kosmische dunkle Zeitalter: eine Ära tiefer, ununterbrochener Dunkelheit ohne Sterne oder Galaxien. Doch in diesem scheinbar gleichförmigen Kosmos existierten winzige Dichteunterschiede. Diese Schwankungen waren der Same für alles Kommende. Die Schwerkraft begann, diese Unterschiede langsam zu verstärken, angetrieben von der unsichtbaren Masse der dunklen Materie, die erste gravitative Tröge bildete. In diese Tröge fiel gewöhnliches Gas, erhitzte sich und musste abkühlen, um einen Stern zu formen. Das entscheidende Kühlmittel dafür war molekularer Wasserstoff, der es dem Gas ermöglichte, sich weit genug zu verdichten, um die Kernfusion zu zünden. Die Frage nach dem ersten Stern lässt sich jedoch nicht mit einem einfachen Kalenderdatum beantworten. Da das Universum ein physikalisches System mit zufälligen Variationen ist, liefert die Wissenschaft eine statistische Vorhersage über eine gesamte Ära. Kosmologische Simulationen zeigen, dass die ersten Sterne wahrscheinlich innerhalb der ersten ein- bis zweihundert Millionen Jahre entstanden. Ein einzelnes Ereignis lässt sich dabei nicht ausmachen, da das erste Licht ein allmählicher Prozess war, der an verschiedenen Orten zu unterschiedlichen Zeiten ablief. Bei der Arbeit an dieser Episode kehrte ich immer wieder zu einer grundlegenden Frage zurück: Warum können wir den allerersten Stern nicht einfach mit einem Teleskop finden und ansehen? Die Antwort darauf hat mein Verständnis des frühen Kosmos verändert. Es fasziniert mich, wie die Wissenschaft aus den gemessenen Anfangsbedingungen des Mikrowellenhintergrunds und den Gesetzen der Physik ein so klares Bild einer unbeobachtbaren Zeit ableitet. Wir können den exakten Moment nicht kennen, aber wir können verstehen, wie die Bedingungen richtig wurden, um die Dunkelheit zu beenden.