Die ältesten Sterne der Milchstraße liefern eine robuste Untergrenze für das Alter des Universums – dafür greifen die Forschenden auf hochpräzise Daten der ESA-Weltraummission Gaia zurück. (Bild: Redaktion/PiPaPu)
Kurzinfo: Älteste Sterne als kosmische Zeitmesser
• Alter des Universums gehört zu den zentralen Fragen der modernen Kosmologie
• Neue Studie nutzt nicht die Expansionsrate des Universums sondern das Alter sehr alter Sterne
• Datengrundlage ist ein Katalog von mehr als 200000 Sternen der Milchstraße
• Grundlage der Messungen sind hochpräzise Daten der ESA-Weltraummission Gaia
• Forschende wählten etwa hundert besonders alte Sterne mit sehr zuverlässigen Altersbestimmungen aus
• Ergebnis zeigt ein wahrscheinlichstes Alter von rund 13,6 Milliarden Jahren
• Dieses Alter passt gut zu kosmologischen Modellen aus der Mikrowellenhintergrundstrahlung
Das Alter des Universums gehört zu den großen Fragen der modernen Kosmologie. Seit Jahrzehnten versuchen Forschende, den kosmischen Zeitmesser genauer zu justieren. Eine neue Studie eines internationalen Teams bringt nun eine überraschend einfache Idee ins Spiel. Wenn man wissen will, wie alt das Universum ist, lohnt sich ein Blick auf seine ältesten Bewohner: die Sterne.
Denn ein Universum kann nicht jünger sein als die Sterne, die in ihm entstanden sind. Genau hier setzt die Untersuchung der Universität Bologna und des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam an. Anhand besonders alter Sterne der Milchstraße berechnete das Team ein Mindestalter des Kosmos: rund 13,6 Milliarden Jahre. Damit mischen sich die Forschenden in eine der hitzigsten Debatten der Astronomie ein.
Der Streit um die Hubble-Konstante
Im Zentrum der Diskussion steht die sogenannte Hubble-Konstante. Sie beschreibt, wie schnell sich das Universum ausdehnt. Doch verschiedene Messmethoden liefern seit Jahren unterschiedliche Werte. Beobachtungen ferner Supernovae und pulsierender Cepheiden deuten auf ein eher junges Universum hin. Messungen der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung dagegen sprechen für ein älteres Modell.
Die Milchstraße als kosmisches Labor
Statt erneut die Expansionsrate selbst zu messen, wählten die Forschenden einen Umweg. Sie bestimmten das Alter besonders alter Sterne unserer Galaxis. Grundlage war ein umfangreicher Katalog mit mehr als 200000 Sternen der Milchstraße. Möglich wurde diese Datensammlung durch die europäische Weltraummission Gaia, die Positionen, Entfernungen und Spektren von Sternen mit großer Präzision erfasst.
Aus diesem Datensatz filterte das Team eine kleine, aber besonders zuverlässige Gruppe sehr alter Sterne heraus. Am Ende blieben rund hundert Kandidaten übrig, deren Alter mit Hilfe des Programms StarHorse bestimmt werden konnte. Das wahrscheinlichste Ergebnis liegt bei etwa 13,6 Milliarden Jahren.
Für die Forschenden ist das mehr als eine technische Fingerübung.
„Dieses Projekt zeigt auf anschauliche Weise, wie die Kombination von Fachwissen aus verschiedenen Bereichen neue Perspektiven auf grundlegende Fragen eröffnen kann. Die Messung des Alters von Sternen ist an sich schon eine komplexe Herausforderung, aber wir leben heute in einer Zeit, in der die Quantität und Qualität der verfügbaren Daten eine beispiellose Präzision ermöglichen“, sagt Elena Tomasetti von der Universität Bologna.
Ein Puzzlestück in der kosmischen Debatte
Das Ergebnis hat Folgen für die große kosmologische Streitfrage. Denn ein Universum, das mindestens 13,6 Milliarden Jahre alt ist, passt schlecht zu jenen Modellen, die aus Cepheiden und Supernovae ein deutlich jüngeres Alter ableiten. Es harmoniert jedoch mit den Berechnungen aus der kosmischen Hintergrundstrahlung.
Auch andere Forschende sehen darin eine neue Perspektive.
„Mit Gaia ist die Milchstraße praktisch zu einem Nahfeld-Kosmologielabor geworden. Wir können nun das Alter von Sternen mit beispielloser Präzision bestimmen. Der nächste Durchbruch wird die Genauigkeit sein, die galaktische Zeitachse mit größerer Sicherheit zu verankern“, erklärt Cristina Chiappini vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam.
Unsicherheiten bleiben
Ganz entschieden ist der Streit damit noch nicht. Denn auch die Altersbestimmung von Sternen enthält Unsicherheiten. Kleine Fehler in Modellen der Sternentwicklung können Milliarden Jahre verschieben. Dennoch liefern die ältesten Sterne der Milchstraße eine robuste Untergrenze für das Alter des Universums.
Mit künftigen Daten der nächsten Gaia-Veröffentlichung dürfte diese kosmische Uhr noch genauer ticken. Vielleicht zeigt sich dann, dass die ältesten Sterne nicht nur stille Zeugen der Frühzeit sind, sondern auch die zuverlässigsten Chronisten des Universums.
Originalpublikation:
Elena Tomasetti et al.,
The oldest Milky Way stars: New constraints on the age of the Universe and the Hubble constant
in: Astronomy & Astrophysics, Volume 707, March 2026 DOI=10.1051/0004-6361/202557038
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