von Andreas Singler
Der Prozess zur Entstehung des heutigen Universums war schon mit dem Big Bang in Gang gesetzt. Entscheidend war dann die Geburt der ersten Sterne schon bald nach dem Urknall.
Die Sonne - vertraut und doch unbekannt: Königin unseres Sonnensystems und Herrscherin über Masse und Energie. Wir beginnen gerade erst, die Sonne aus der Nähe zu erforschen.
14.04.2022 | 44:15 minAm Anfang, vor 13,8 Milliarden Jahren, herrschte scheinbar die große Leere im Universum. Und Dunkelheit. Doch bereits im Urknall - dem "Big Bang" - war alles angelegt, was den mit seinen Billionen an Sternen so strahlenden Kosmos heute ausmacht. Denn schon an diesem Ausgangspunkt wurden entscheidende materielle Bausteine des Universums produziert: hauptsächlich Wasserstoff, das leichteste Element, und daneben noch das etwas schwerere Helium.
Diese beiden Elemente waren die Basis von allem, was uns heute am Weltall staunen lässt. Dazu zählt auch unsere Sonne, ohne deren Geburt vor 4,6 Milliarden Jahren es kein Leben auf der Erde gäbe.
Ohne die Entstehung der ersten Sterne gäbe es nicht einmal die Erde selbst. Die ersten Elemente benötigten aber eine Struktur, um ihren Siegeszug antreten zu können - und für die sorgte eine rätselhafte Kraft: die sogenannte Dunkle Materie.
Der Begriff "Dunkle Materie" wurde 1933 von dem Schweizer Astronomen Fritz Zwicky geprägt. Er analysierte die kinetische Energie von Galaxien und schloss so indirekt auf die Gesamtmasse des Systems. Diese war wesentlich größer als die sichtbare Masse.
"Inzwischen gibt es eine ganze Reihe weiterer Beobachtungen, die ebenfalls indirekt auf die Existenz Dunkler Materie hindeuten, die insgesamt 27 Prozent des Universums ausmacht", schreibt die Max-Planck-Gesellschaft in einem Forschungsbericht. "Normale Materie trägt nur fünf Prozent bei." Der Rest bestehe aus sogenannter Dunkler Energie sowie verschiedenen Formen von Strahlung.
Quelle: Max-Planck-Gesellschaft
Eine weit verbreitete Theorie: Dunkle Materie ist nicht sichtbar und nicht greifbar. Aber sie muss da sein. Anders ist die Gravitation - also Schwerkraft - nicht zu erklären, die dafür sorgte, dass sich die ersten materiellen Bausteine des Universums nicht einfach verflüchtigten, sondern ein Kosmisches Netz ausbildeten.
Wir befinden uns auf der Suche nach Antworten auf große Menschheitsfragen: Wie begann die Geschichte unseres kleinen Planeten? Und gab es etwas vor dem Urknall?
14.04.2022 | 44:56 minDieses Netz aus Gaswolken, zu dem sich Wasserstoff- und Heliumatome unter dem Einfluss der Dunklen Materie zusammengeschlossen hatten, gebar rund 100 bis 200 Millionen Jahre nach dem Urknall den ersten Stern. "Das Kosmische Netz ist die Struktur des Universums an sich", unterstreicht der Astrophysiker Grant Tremblay die entscheidende Bedeutung dieses Gebildes in der ZDFinfo-Dokumentation "Faszination Weltall - Die Sonne".
Das Kosmische Netz brachte dem Universum das Licht. Riesige Wolken aus Gas zogen in Form dünner Fäden - sogenannter Filamente - durch das frühe Universum. Je mehr Gas an einem Ort zusammenströmte, desto besser. So entstanden immer größere Wolken, die immer dichter wurden und immer heißer. Bis der Druck im Innern so groß wurde, dass es zur Zündung - zur Initiierung einer Kernfusion - kam. Der erste Stern des Universums war geboren.
Die Geburt des ersten Sterns bewirkte eine vollkommen neue Zusammensetzung des Universums.
Dr. Payel Das, Astrophysikerin
Sehen Sie die Doku "Faszination Weltall - Die Sonne" am 13. August 2026 um 6:15 Uhr bei ZDFinfo oder jederzeit im ZDF-Streaming-Portal.
Dem ersten Stern des Universums folgten rasch weitere nach - äußerst groß und so heiß, dass ihr Licht blau erstrahlte, sogenannte Blaue Riesen. 100 Millionen Grad, so wird geschätzt, herrschten in ihrem Inneren. Dafür hatten sie ein wesentlich früheres Ablaufdatum, denn die Sterne der ersten Generation verbrauchten für die Kernfusion in ihrem Inneren die vorhandenen Atome entsprechend schneller.
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14.04.2022 | 44:21 minAlso explodierten sie, wenn ihr Treibstoff verbraucht war, auch schneller und setzten so ihre neu produzierten Elemente frei. Diese wiederum dienten der Bildung neuer Sterne und aller anderen Himmelskörper, einschließlich unserer Erde.
Sterne sind die Treiber einer höheren Ordnung im Universum. Sie sind Fabriken, die die schwereren Elemente produzieren, die wiederum Keimzellen für Planeten sind.
Dr. Grant Tremblay, Astrophysiker
Sterne brachten im Kreislauf ihres Kommens und Vergehens immer schwerere Elemente hervor: Kohlenstoff, Sauerstoff - bis hin zu Eisen. Es bedurfte allerdings einer langen Reihe an Sonnebildungen und -untergängen, bis vor ca. 4,5 Milliarden Jahren die Zeit reif war für unsere Erde mit ihrem eisenreichen Kern. Dieser sorgt bis heute für ein schützendes Magnetfeld, das die vernichtenden Sonnenwinde vorbeileitet - eine wesentliche Voraussetzung dafür, dass komplexeres Leben sich hier entwickeln konnte.
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