AUS DEM SPIEGEL
Ausgabe 42/2008

Astrophysik Schatz aus der Milchstraße

Ein Frankfurter Forscher versucht das Rätsel kosmischer Krümel zu lösen. Stammt der Staub von fernen Sternen?

Von Olaf Stampf


Die kostbare Fracht kam aus den Tiefen des Alls. Mit knapp 50.000 Kilometern pro Stunde tauchte die luftdicht verpackte Kapsel in die Erdatmosphäre ein. Ein Fallschirm bremste den Sturzflug ab. Mitten in der Nacht schlug die Weltraum-Post in der menschenleeren Salzwüste von Utah auf.

An alle Stationen, wir haben Bodenberührung", meldete ein Nasa-Mitarbeiter. Bergungshubschrauber starteten. Ein Positionssender leitete sie zu ihrem Ziel. Experten in Schutzanzügen brachten den Container ins Hochsicherheitslabor im Johnson Space Center im texanischen Houston.

Gut zwei Jahre ist es her, dass die Landekapsel der Raumsonde "Stardust" heil zur Erde zurückkehrte. Während ihrer Reise durchs Planetensystem hatte die Sonde als eine Art fliegender Staubsauger allerlei kosmische Partikel aufgefangen. Doch erst vor wenigen Monaten gab die US-Weltraumbehörde die rätselhaftesten dieser Mitbringsel zur Untersuchung frei.

"Das ist ein einzigartiger Schatz", schwärmt der Geowissenschaftler Frank Brenker von der Universität Frankfurt am Main. "Wir haben klare Hinweise darauf, dass einige der eingesammelten Körnchen nicht aus unserem eigenen Sonnensystem stammen: Vermutlich hat die Raumsonde direkt den Staub eines fernen Sterns gefunden. Das wäre wirklich sensationell."

Um die genaue Herkunft der mikroskopisch kleinen Krümelchen zu klären, werden derzeit von Forschergruppen in aller Welt aufwendigste Analysen vorgenommen. Das Brenker-Team war das erste, dem die Nasa ein mutmaßlich interstellares Staubkorn zuschickte. Die Lieferung kam per FedEx, Absender: Nasa Johnson Space Center, 2101 Nasa Parkway, Houston. Stolz holt Brenker das schuhkartongroße Päckchen aus dem Laborschrank. "Wir wurden bevorzugt behandelt, weil wir allen anderen Teams in der Messgenauigkeit eine Nasenlänge voraus sind", sagt der Wissenschaftler. "Wir kamen natürlich ganz schön ins Schwitzen, wir wollten die Probe ja auf gar keinen Fall beschädigen."

Das Staubpartikel ist tausendmal kleiner als der Punkt am Ende dieses Satzes. Es steckt in einem "Aerogel"-Block, der aussieht wie Glas, aber kaum schwerer als Luft ist. Ohne diesen weichen Superstoff wäre der Krümel beim Zusammenstoß mit der Raumsonde zerstört worden.

Entsprechend vorsichtig gehen die Wissenschaftler bei der Durchleuchtung des Partikels vor. Besonders schonend war der Einsatz des Teilchenbeschleunigers in Grenoble, an dem Brenker mehrere Tage und Nächte Messzeit buchen konnte. "Wir tasten uns Atom für Atom voran", berichtet der Geowissenschaftler.

Auch andere Forschergruppen sind dabei, das Teilchen mit modernsten Methoden zu untersuchen. Die Analysetechniken tragen so klangvolle Namen, als stammten sie vom Raumschiff Enterprise: Die Fourier-Transformations-Infrarot-Mikrospektroskopie zum Beispiel zeigt, welche organischen Substanzen in dem Krümßeelchen stecken. Für leichte Elemente eignet sich besonders das Transmissionsrasterröntgenmikroskop. "Wir treiben schon einen enormen Aufwand", gibt Brenker zu. "Aber unser Ziel besteht ja schließlich auch darin, die ganze Geschichte dieses mysteriösen Sternenstaubs zu rekonstruieren."

Erst seit wenigen Jahren wissen die Astrophysiker, dass ein interstellarer Materiestrom mit hoher Geschwindigkeit ins Sonnensystem fließt. Die Gesamtmasse des einströmenden Staubs beträgt schätzungsweise 100.000 Tonnen pro Jahr, das entspricht einem vollbeladenen Containerschiff. Angesichts der hohen Fluggeschwindigkeit könnten die Teilchen bereits eine halbe Million Lichtjahre zurückgelegt haben - also theoretisch aus jeder Ecke der Milchstraße stammen.

Aber wo kommt der kosmische Staub genau her? Handelt es sich um Überbleibsel eines Roten Riesensterns, der einst als Supernova sein Leben aushauchte? Das wäre so ungewöhnlich nicht. Von solchen Sternenexplosionen stammen ohnehin alle schweren Elemente auf der Welt, auch die im Körper eines jeden Menschen. Astrophysikalisch ziemlich korrekt trällert das Popduo Ich + Ich: "Du bist vom selben Stern wie ich ... wir alle sind aus Sternenstaub."

Aber die Krümel könnten auch in einer anderen, noch gänzlich unbekannten Quelle ihren Ursprung haben. "Fest steht jedenfalls", so Brenker, "dass wir nicht isoliert durch die Milchstraße treiben, sondern mit der übrigen Galaxis in Verbindung stehen."

Zumindest die Herkunft des ersten untersuchten Staubkorns lässt sich allerdings nur schwer ermitteln. Bei der Analyse haben die Frankfurter Wissenschaftler herausgefunden, dass die Probe mit irdischen Substanzen verunreinigt ist: Das kosmische Teilchen war offenbar zunächst mit dem Glas der Solarzellen verschmolzen, prallte dann ab und landete erst danach im Auffangbehälter der Raumsonde.

"Aber 'Stardust' hat noch rund 30 weitere verdächtige Staubkörner aus dem Weltraum gefischt", sagt Brenker. "Jetzt warten wir mit Spannung auf die nächste Lieferung von der Nasa."



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