Astronomen haben einen außergewöhnlich alten Stern entdeckt, der einen seltenen Einblick in die frühesten Kapitel des Universums bietet.
Ein internationales Astronomenteam hat mithilfe von Daten des Sloan Digital Sky Survey-V (SDSS-V) und Folgebeobachtungen der Magellan-Teleskope am Las Campanas-Observatorium von Carnegie Science in Chile den chemisch reinsten Stern identifiziert, der jemals beobachtet wurde und den Namen SDSS J0715-7334 trägt. Die Entdeckung wird in Nature Astronomy detailliert beschrieben.
Die Forschung wurde geleitet vonUniversität von ChicagoDer Astronom Alexander Ji, ein ehemaliger Postdoktorand der Carnegie Observatories, und die Carnegie-Astrophysikerin Juna Kollmeier, die die fünfte Generation des SDSS leitet. Das Team stellte fest, dass dieser Stern erst zur zweiten Generation von Sternen gehört, die im Universum entstanden sind und einige Milliarden Jahre nach dem entstanden sindUrknall.
„Diese makellosen Sterne sind Fenster in die Morgendämmerung von Sternen und Galaxien im Universum“, erklärte Ji. Mehrere seiner und Kollmeiers Co-Autoren des Artikels sind Studenten der UChicago, die Ji letztes Jahr in den Frühlingsferien auf einer Beobachtungsreise nach Las Campanas mitnahm. „Bei meinem ersten Besuch am LCO habe ich mich wirklich in die Astronomie verliebt und es war etwas Besonderes, eine so prägende Erfahrung mit meinen Schülern zu teilen.“
Vom Urknall bis zu den ersten Sternen
Das Universum entstand nach dem Urknall als extrem heißes und dichtes Teilchengemisch. Während es sich ausdehnte, kühlte es ab, wodurch sich neutrales Wasserstoffgas bilden konnte. Im Laufe von Hunderten von Millionen Jahren kollabierten Regionen mit etwas höherer Dichte unter ihrer eigenen Schwerkraft, wodurch die ersten Sterne entstanden, die fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium bestanden.
Diese frühen Sterne brannten intensiv und hatten eine kurze Lebensdauer. Bevor sie starben, erzeugten sie durch Kernfusion schwerere Elemente und zerstreuten diese Materialien dann durch mächtige Explosionen in den Weltraum. Spätere Generationen von Sternen bildeten sich aus diesem angereicherten Material, wodurch die Vielfalt der im Universum vorkommenden Elemente allmählich zunahm.
Warum metallarme Stars wichtig sind
„Alle schwereren Elemente im Universum, die Astronomen Metalle nennen, wurden durch Sternprozesse erzeugt – von Fusionsreaktionen innerhalb von Sternen über Supernova-Explosionen bis hin zu Kollisionen zwischen sehr dichten Sternen“, sagte Ji. „Die Entdeckung eines Sterns mit sehr geringem Metallgehalt zeigte dieser Gruppe von Studenten, dass sie auf etwas ganz Besonderes gestoßen waren.“
Wissenschaftler wie Ji und Kollmeier suchen nach Sternen der zweiten und dritten Generation, weil sie Hinweise darauf bewahren, wie sich die Sternentstehung im Laufe der kosmischen Geschichte entwickelt hat. Da einzelne Sterne aus der frühesten Ära noch nicht direkt beobachtet werden können, suchen Astronomen stattdessen nach antiken Überlebenden in der Nähe ihrer Heimat.
„Wir müssen in unseren kosmischen Hinterhof schauen, um diese Objekte zu finden, weil wir einzelne Sterne zu Beginn der Sternentstehung noch nicht beobachten können. Da diese Sterne selten sind, sind Durchmusterungen wie SDSS-V so konzipiert, dass sie die statistische Aussagekraft haben, diese Nadeln im Heuhaufen der Sterne zu finden und unsere Theorien der Sternentstehung und -explosion zu testen“, erklärte Kollmeier.
Der Sloan Digital Sky Survey ist eines der einflussreichsten astronomischen Projekte, die jemals durchgeführt wurden. In der aktuellen Phase werden Millionen optischer und infraroter Spektren am Himmel gesammelt, wobei Teleskope in beiden Hemisphären zum Einsatz kommen, darunter das du Pont-Teleskop in Chile und das Apache Point Observatory in New Mexico.
Mithilfe von SDSS-V-Daten identifizierten Ji und seine Studenten Sterne mit extrem geringen Mengen an schweren Elementen. Anschließend sammelten sie mithilfe der Magellan-Teleskope hochauflösende Spektren und bestätigten ihre Ergebnisse. Während ihres ersten Beobachtungslaufs in den frühen Morgenstunden wurde SDSS J0715-7334 als der unberührteste bekannte Stern bestätigt.
„Das Ökosystem der Teleskope in Las Campanas war für fast jeden Aspekt dieser bahnbrechenden Arbeit von entscheidender Bedeutung, angefangen bei den du Pont-Daten, die im Rahmen von SDSS-V gesammelt wurdenMilchstraße„Die Kartierungsbemühungen mit den Magellan-Beobachtungen haben genau gezeigt, wie besonders SDSS J0715-7334 wirklich ist“, sagte Michael Blanton, Direktor und Crawford H. Greenewalt-Vorsitzender der Carnegie Science Observatories.
Eine kollaborative und lehrreiche Erfahrung
Las Campanas beherbergt vier Carnegie-Teleskope, und dieses Projekt stützte sich stark auf zwei davon und demonstrierte, wie Fortschritte in der Instrumentierung die wissenschaftlichen Entdeckungen weiterhin erweitern.
Die Erfahrungen der Studierenden spiegelten dieses kollaborative Umfeld wider. In ihrer ersten Nacht beobachteten sie die SDSS-V-Datenerfassung am du Pont-Teleskop. Am folgenden Abend führten sie eigene Beobachtungen mit dem Magellan Clay-Teleskop durch.
Nach der Entdeckung passte Ji den Rest des Semesters so an, dass sich die Studierenden auf die Analyse ihrer Ergebnisse konzentrieren konnten und ihnen so die direkte Erfahrung vermittelte, wie Flexibilität den wissenschaftlichen Fortschritt vorantreiben kann.
„Als Student war ich viel lieber in der Forschung als in Vorlesungen. Ich freue mich, dass Alex‘ Kurs in einen Entdeckungslehrplan umgewandelt wurde, und ich möchte sicherstellen, dass Umfragen wie SDSS-V und Gaia die Macht haben, dies zur Norm und nicht zur Ausnahme zu machen“, sagte Kollmeier.
Was diesen Stern so einzigartig macht
Eine detaillierte Analyse ergab, dass SDSS J0715-7334 weniger als 0,005 Prozent des Metallgehalts der Sonne enthält. Es enthält nur halb so viele schwere Elemente wie der bisherige Rekordhalter und weist besonders niedrige Eisen- und Kohlenstoffgehalte auf. Außerdem ist er 40-mal metallärmer als der bislang identifizierte Stern mit dem höchsten Eisengehalt.
Durch die Kombination dieser Beobachtungen mit Daten aus demEuropäische WeltraumorganisationWährend der Gaia-Mission stellte das Team fest, dass sich der Stern etwa 80.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet und sich wahrscheinlich außerhalb der Milchstraße gebildet hat, bevor er in unsere Galaxie gezogen wurde.
„Die Ausbildung der nächsten Generation von Astronomen ist für die Zukunft unseres Fachgebiets von entscheidender Bedeutung. Und durch die Durchführung von Projekten wie diesem Begeisterung für die Praxis der Wissenschaft zu wecken, ist eine großartige Möglichkeit, um sicherzustellen, dass sich neugierige junge Lernende in der Astrophysik wiederfinden können“, schloss Ji. „Meine Zeit als Postdoc an der Carnegie war entscheidend für meine berufliche Weiterentwicklung und ich freue mich, dass ich diese Erfahrung weitergeben konnte, indem ich meine Studenten nach Las Campanas brachte.“
Referenz: „Ein nahezu unberührter Stern aus der Großen Magellanschen Wolke“ von Alexander P. Ji, Vedant Chandra, Selenna Mejias-Torres, Zhongyuan Zhang, Philipp Eitner, Kevin C. Schlaufman, Hillary Diane Andales, Ha Do, Natalie M. Orrantia, Rithika Tudmilla, Pierre und G. Thivan. Stassun, Madeline Howell, Jamie Tayar, Maria Bergemann, Andrew R. Casey, Jennifer A. Johnson, Joleen K. Carlberg, William Cerny, José G. Fernández-Trincado, Keith Hawkins, Juna A. Kollmeier, Chervin F. P. Laporte, Guilherme Limberg, Tatsuno Matsuno, Szambos, M. Morrison, David L. Nidever, Guy S. Stringfellow, Donald P. Schneider und Riley Thai, 3. April 2026,Naturastronomie.
DOI: 10.1038/s41550-026-02816-7
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Astronomen haben einen außergewöhnlich alten Stern entdeckt, der einen seltenen Einblick in die frühesten Kapitel des Universums bietet.
Ein internationales Astronomenteam hat mithilfe von Daten des Sloan Digital Sky Survey-V (SDSS-V) und Folgebeobachtungen der Magellan-Teleskope am Las Campanas-Observatorium von Carnegie Science in Chile den chemisch reinsten Stern identifiziert, der jemals beobachtet wurde und den Namen SDSS J0715-7334 trägt. Die Entdeckung wird in Nature Astronomy detailliert beschrieben.
Die Forschung wurde geleitet vonUniversität von ChicagoDer Astronom Alexander Ji, ein ehemaliger Postdoktorand der Carnegie Observatories, und die Carnegie-Astrophysikerin Juna Kollmeier, die die fünfte Generation des SDSS leitet. Das Team stellte fest, dass dieser Stern erst zur zweiten Generation von Sternen gehört, die im Universum entstanden sind und einige Milliarden Jahre nach dem entstanden sindUrknall.
„Diese makellosen Sterne sind Fenster in die Morgendämmerung von Sternen und Galaxien im Universum“, erklärte Ji. Mehrere seiner und Kollmeiers Co-Autoren des Artikels sind Studenten der UChicago, die Ji letztes Jahr in den Frühlingsferien auf einer Beobachtungsreise nach Las Campanas mitnahm. „Bei meinem ersten Besuch am LCO habe ich mich wirklich in die Astronomie verliebt und es war etwas Besonderes, eine so prägende Erfahrung mit meinen Schülern zu teilen.“
Vom Urknall bis zu den ersten Sternen
Das Universum entstand nach dem Urknall als extrem heißes und dichtes Teilchengemisch. Während es sich ausdehnte, kühlte es ab, wodurch sich neutrales Wasserstoffgas bilden konnte. Im Laufe von Hunderten von Millionen Jahren kollabierten Regionen mit etwas höherer Dichte unter ihrer eigenen Schwerkraft, wodurch die ersten Sterne entstanden, die fast ausschließlich aus Wasserstoff und Helium bestanden.
Diese frühen Sterne brannten intensiv und hatten eine kurze Lebensdauer. Bevor sie starben, erzeugten sie durch Kernfusion schwerere Elemente und zerstreuten diese Materialien dann durch mächtige Explosionen in den Weltraum. Spätere Generationen von Sternen bildeten sich aus diesem angereicherten Material, wodurch die Vielfalt der im Universum vorkommenden Elemente allmählich zunahm.
Warum metallarme Stars wichtig sind
„Alle schwereren Elemente im Universum, die Astronomen Metalle nennen, wurden durch Sternprozesse erzeugt – von Fusionsreaktionen innerhalb von Sternen über Supernova-Explosionen bis hin zu Kollisionen zwischen sehr dichten Sternen“, sagte Ji. „Die Entdeckung eines Sterns mit sehr geringem Metallgehalt zeigte dieser Gruppe von Studenten, dass sie auf etwas ganz Besonderes gestoßen waren.“
Wissenschaftler wie Ji und Kollmeier suchen nach Sternen der zweiten und dritten Generation, weil sie Hinweise darauf bewahren, wie sich die Sternentstehung im Laufe der kosmischen Geschichte entwickelt hat. Da einzelne Sterne aus der frühesten Ära noch nicht direkt beobachtet werden können, suchen Astronomen stattdessen nach antiken Überlebenden in der Nähe ihrer Heimat.
„Wir müssen in unseren kosmischen Hinterhof schauen, um diese Objekte zu finden, weil wir einzelne Sterne zu Beginn der Sternentstehung noch nicht beobachten können. Da diese Sterne selten sind, sind Durchmusterungen wie SDSS-V so konzipiert, dass sie die statistische Aussagekraft haben, diese Nadeln im Heuhaufen der Sterne zu finden und unsere Theorien der Sternentstehung und -explosion zu testen“, erklärte Kollmeier.
Der Sloan Digital Sky Survey ist eines der einflussreichsten astronomischen Projekte, die jemals durchgeführt wurden. In der aktuellen Phase werden Millionen optischer und infraroter Spektren am Himmel gesammelt, wobei Teleskope in beiden Hemisphären zum Einsatz kommen, darunter das du Pont-Teleskop in Chile und das Apache Point Observatory in New Mexico.
Mithilfe von SDSS-V-Daten identifizierten Ji und seine Studenten Sterne mit extrem geringen Mengen an schweren Elementen. Anschließend sammelten sie mithilfe der Magellan-Teleskope hochauflösende Spektren und bestätigten ihre Ergebnisse. Während ihres ersten Beobachtungslaufs in den frühen Morgenstunden wurde SDSS J0715-7334 als der unberührteste bekannte Stern bestätigt.
„Das Ökosystem der Teleskope in Las Campanas war für fast jeden Aspekt dieser bahnbrechenden Arbeit von entscheidender Bedeutung, angefangen bei den du Pont-Daten, die im Rahmen von SDSS-V gesammelt wurdenMilchstraße„Die Kartierungsbemühungen mit den Magellan-Beobachtungen haben genau gezeigt, wie besonders SDSS J0715-7334 wirklich ist“, sagte Michael Blanton, Direktor und Crawford H. Greenewalt-Vorsitzender der Carnegie Science Observatories.
Eine kollaborative und lehrreiche Erfahrung
Las Campanas beherbergt vier Carnegie-Teleskope, und dieses Projekt stützte sich stark auf zwei davon und demonstrierte, wie Fortschritte in der Instrumentierung die wissenschaftlichen Entdeckungen weiterhin erweitern.
Die Erfahrungen der Studierenden spiegelten dieses kollaborative Umfeld wider. In ihrer ersten Nacht beobachteten sie die SDSS-V-Datenerfassung am du Pont-Teleskop. Am folgenden Abend führten sie eigene Beobachtungen mit dem Magellan Clay-Teleskop durch.
Nach der Entdeckung passte Ji den Rest des Semesters so an, dass sich die Studierenden auf die Analyse ihrer Ergebnisse konzentrieren konnten und ihnen so die direkte Erfahrung vermittelte, wie Flexibilität den wissenschaftlichen Fortschritt vorantreiben kann.
„Als Student war ich viel lieber in der Forschung als in Vorlesungen. Ich freue mich, dass Alex‘ Kurs in einen Entdeckungslehrplan umgewandelt wurde, und ich möchte sicherstellen, dass Umfragen wie SDSS-V und Gaia die Macht haben, dies zur Norm und nicht zur Ausnahme zu machen“, sagte Kollmeier.
Was diesen Stern so einzigartig macht
Eine detaillierte Analyse ergab, dass SDSS J0715-7334 weniger als 0,005 Prozent des Metallgehalts der Sonne enthält. Es enthält nur halb so viele schwere Elemente wie der bisherige Rekordhalter und weist besonders niedrige Eisen- und Kohlenstoffgehalte auf. Außerdem ist er 40-mal metallärmer als der bislang identifizierte Stern mit dem höchsten Eisengehalt.
Durch die Kombination dieser Beobachtungen mit Daten aus demEuropäische WeltraumorganisationWährend der Gaia-Mission stellte das Team fest, dass sich der Stern etwa 80.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet und sich wahrscheinlich außerhalb der Milchstraße gebildet hat, bevor er in unsere Galaxie gezogen wurde.
„Die Ausbildung der nächsten Generation von Astronomen ist für die Zukunft unseres Fachgebiets von entscheidender Bedeutung. Und durch die Durchführung von Projekten wie diesem Begeisterung für die Praxis der Wissenschaft zu wecken, ist eine großartige Möglichkeit, um sicherzustellen, dass sich neugierige junge Lernende in der Astrophysik wiederfinden können“, schloss Ji. „Meine Zeit als Postdoc an der Carnegie war entscheidend für meine berufliche Weiterentwicklung und ich freue mich, dass ich diese Erfahrung weitergeben konnte, indem ich meine Studenten nach Las Campanas brachte.“
Referenz: „Ein nahezu unberührter Stern aus der Großen Magellanschen Wolke“ von Alexander P. Ji, Vedant Chandra, Selenna Mejias-Torres, Zhongyuan Zhang, Philipp Eitner, Kevin C. Schlaufman, Hillary Diane Andales, Ha Do, Natalie M. Orrantia, Rithika Tudmilla, Pierre und G. Thivan. Stassun, Madeline Howell, Jamie Tayar, Maria Bergemann, Andrew R. Casey, Jennifer A. Johnson, Joleen K. Carlberg, William Cerny, José G. Fernández-Trincado, Keith Hawkins, Juna A. Kollmeier, Chervin F. P. Laporte, Guilherme Limberg, Tatsuno Matsuno, Szambos, M. Morrison, David L. Nidever, Guy S. Stringfellow, Donald P. Schneider und Riley Thai, 3. April 2026,Naturastronomie.
DOI: 10.1038/s41550-026-02816-7
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