MÜNCHEN - Jüngste wissenschaftliche Erkenntnisse beleuchten die Entstehung der Sonne, ein Prozess, der vor Milliarden von Jahren begann. Forscher haben festgestellt, dass die Sonne aus einer Vorläufer-Molekülwolke über einen Zeitraum von zehn bis zwanzig Millionen Jahren gebildet wurde. Diese Schlussfolgerung basiert auf der Analyse langlebiger Radionuklide, die in Meteoriten gefunden wurden.
Die Entstehung der Sonne, ein faszinierendes Kapitel der kosmischen Geschichte, wird durch aktuelle wissenschaftliche Untersuchungen weiter entschlüsselt. Die Studie hebt die Bedeutung des Radionuklids 205Pb hervor, das ausschließlich durch den astrophysikalischen s-Prozess in Sternen der asymptotischen Riesenast (AGB-Sterne) erzeugt wird. Diese Sterne, am Ende ihres Brennzyklus, sind verantwortlich für die Produktion von Elementen wie 205Pb. Der Zerfall von 205Pb zu 205Tl ist ein komplexer Prozess, der unter extremen Bedingungen in AGB-Sternen stattfindet.
Die Forscher nutzten den Schwerionen-Experimentierspeicherring GSI/FAIR, um den gebundenen Beta-Zerfall von 205Tl zu messen. Diese Messungen sind weltweit einzigartig und erforderten die Entwicklung bahnbrechender Technologien, um die notwendigen Bedingungen für ein erfolgreiches Experiment zu schaffen. Die Ergebnisse ermöglichen eine präzise Bestimmung der Produktionsraten von 205Pb in AGB-Sternen.
Diese neuen Erkenntnisse haben weitreichende Implikationen für unser Verständnis der Sonnenbildung. Durch den Vergleich der Menge von 205Pb in Meteoriten mit den neuen Zerfallsraten konnten die Forscher ein Zeitintervall von zehn bis zwanzig Millionen Jahren für die Bildung der Sonne ableiten. Diese Ergebnisse stimmen mit Daten anderer radioaktiver Spezies überein, die durch den langsamen Neutroneneinfangprozess entstehen.
Die Bedeutung dieser Forschung liegt nicht nur in der Entschlüsselung der Vergangenheit unserer Sonne, sondern auch in der Weiterentwicklung astrophysikalischer Modelle. Die Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern und Institutionen zeigt, wie internationale Kooperationen zu bahnbrechenden Erkenntnissen führen können. Die Ergebnisse wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature veröffentlicht und unterstreichen die einzigartigen Möglichkeiten, die die Schwerionenspeicherringe bei GSI/FAIR bieten.
In Zukunft könnten weitere Experimente, wie die Untersuchung der Neutroneneinfangrate von 205Pb, zusätzliche Einblicke in die Prozesse im Inneren von Sternen liefern. Diese Forschung verdeutlicht, wie experimentelle Einrichtungen und die Zusammenarbeit vieler Forschergruppen dazu beitragen können, die Geheimnisse des Universums zu entschlüsseln und unser Verständnis der kosmischen Geschichte zu vertiefen.