Der Kreislauf des Sternenstaubs

Staub kehrt zurück zu Staub.Sterben und Leben kommen immer wieder.Woher du kommst, dahin gehst du zurück.Erst Chaos, dann wieder Ruhe.

Von Osten nach Westen haben alle Religionen und Philosophien eine eigene Idee davon, wie alles funktioniert - Menschen, Gesellschaft und das ganze Universum. Danach entsteht nichts aus dem Nichts und nichts verschwindet für immer. Alles verändert sich nur in einem langen Kreislauf.

Menschen und alles Leben kommen von der Erde. Und die Erde und das Sonnensystem kommen aus der Asche von alten, toten Sternen. Das Innere von toten Sternen wirft Material in den Weltraum. Dieses Material ist die Basis für neue Sterne und neue Planeten. Es ist interessant: Das Glas in unserer Hand und das Wasser darin kommen von Staub und Molekülen. Dieser Staub ist seit Milliarden Jahren zwischen den Sternen unterwegs.

Aber bevor die Menschen diesen wunderbaren Kreislauf verstanden haben, gab es für viele Jahrhunderte ein Geheimnis am Nachthimmel.

Khối khí và bụi giữa các vì sao dài hàng năm ánh sáng trông như một con sâu bướm. Ảnh: ESA/Hubble

"Hố tối" của vũ trụ

Ende des 18. Jahrhunderts schaut der Astronom William Herschel mit seinem Teleskop in die Milchstraße. Er ist überrascht. Zwischen den vielen hellen Sternen sieht er plötzlich eine schwarze Region. Sie ist dunkel und leer. Es sieht so aus, als hat jemand mit einem großen Radiergummi alle Sterne dort gelöscht.

Herschel sagt: "Hier ist wahrhaftig ein Loch im Himmel!" [1]. Hat das Universum ein Loch? Gibt es tote Regionen ohne Sterne? Mehr als hundert Jahre danach denken Astronomen noch immer, diese "dunklen Löcher" sind leerer Raum [2].

Erst Anfang des 20. Jahrhunderts ändert sich das. Der Astronom Edward Barnard macht Fotos mit einer neuen Technik. Er zeigt: Das ist kein leeres Loch. Es ist eine sehr dichte Struktur. Das ist Staub! [3] Riesige Wolken aus Staub und Gas liegen im Weltraum. Sie stoppen das ganze Licht von den Sternen dahinter. Sie schlucken das Licht.

Früher denken Astronomen, Staub ist ein Problem. Er macht alles unscharf. Aber dann gibt es die Spektroskopie. Jetzt sind die Menschen nicht mehr sauer. Sie messen: Welches farbige Licht schluckt der Staub? So wird Staub zu einem Boten. Er bringt Information über Temperatur, Dichte und chemische Elemente von fernen Regionen im Weltraum [3].

Hình ảnh thực tế về đám mây phân tử Barnard 68 (B68) do Kính thiên văn VLT của Đài thiên văn Nam Âu ESO chụp. Màn sương bụi dày đặc nuốt chửng hoàn toàn ánh sáng của hàng ngàn ngôi sao phía sau, từng bị William Herschel ngộ nhận là một "hố trống rỗng" trên bầu trời. Ảnh: ESO

Phút cuối đời của một ngôi sao

Woher kommt also Staub im Universum? Auf der Erde kommt Staub von vielen kleinen Teilen: Sand, Haare von Hunden und Katzen, Fasern von Kleidung oder Pollen. Der Wind trägt sie in die Luft. Im großen Weltraum ist Staub etwas anderes. Er ist der Rest von alten Sternen, die sterben.

Wenn ein Stern am Ende seines Lebens ist, wird er sehr groß. Staub entsteht in den kalten Schichten außen. Dann bläst starker Sternwind (stellar wind) den Staub ins Universum. Oder es gibt eine große Supernova-Explosion.

Danach fliegt der Sternenstaub nicht nur ohne Ziel im Raum. Er beginnt eine sehr lange Reise. Sie dauert Milliarden Jahre. Es ist ein Weg vom Chaos zur Ordnung. So bereitet er einen neuen Kreislauf vor.

Am Anfang sind Staub und Gas sehr verteilt. Sie bilden diffuse Wolken. Das ist wie ein dünner Nebel zwischen den Sternen. Die Region ist sehr dünn. Helles Licht von Sternen in der Nähe geht leicht durch die Wolke. Das Licht zerstört die chemischen Verbindungen. Deshalb gibt es dort nur einzelne Atome. Das ist die erste Station für den Staub nach dem Tod seines Muttersterns.

Aber das Universum bewegt sich immer. Wind im Weltraum und die Gravitation sammeln den dünnen Nebel. Sie drücken ihn zusammen. Wenn genug Staub zusammenkommt, wird er dick. Dann wird die Wolke selbst zu einem Schutzschild.

Die dicke Staubschicht außen stoppt das gefährliche Licht. Drinnen wird es sicher, dunkel und sehr kalt. An diesem ruhigen Ort finden Atome einander. Sie verbinden sich und bilden komplexe Moleküle. Der dünne Nebel wird jetzt zu einer dichten und schwarzen Molekülwolke. Genau das sind die dunklen Löcher, die Astronomen viele hundert Jahre nicht verstanden haben.

Im dunklen und kalten Herz dieser Molekülwolken sammelt die Gravitation noch mehr Material. Es kommt an eine Grenze. Wenn das Nest aus Staub und Gas kollabiert,