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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Altersmessung durch Uranzerfall |
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| | | Mindestens 12,5 Milliarden Jahre soll das Universum alt sein - dies haben Astronomen nun durch die Altersbestimmung eines der ältesten Sterne der Galaxie errechnet. |
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Die Forscher bedienten sich für diese Alterseinschätzung einer neuen radiometrischen Messmethode, die in Zukunft auch Aufschluss über die Entstehung des Universums geben könnte.
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Wie die jüngste Ausgabe von Nature (Bd. 409, Seite 691) berichtet, maßen Roger Cayrel vom Sternenoberservatorium Paris-Meudon und sein Team die Mengen und den Zerfall der radioaktiven Elemente Thorium und Uran bei einem der ältesten Sterne der Galaxie mittels Spektralanalyse. Der Stern hört auf den klingenden Namen "CS31082-001".
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Uran
Uran ist ein radioaktives, verformbares, silbriges Metall. In Gegenwart von Luft reagiert unter Bildung einer dünnen Oxidschicht. In feiner Pulverform verbrennt es ab 170 Grad, in kompakter erst bei 700 Grad. Alle Isotope des Urans sind instabil und radioaktiv. Natürlich vorkommendes Uran ist ein Isotopen-Gemisch aus 99,275 Prozent U-238, 0,720 Prozent U-235 und 0,005 Prozent U-234. U-238 ist mit einer Halbwertszeit von 4,47 Milliarden Jahren extrem langlebig. |
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 Mehr zu Uran |
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Die Wissenschaftler nutzten die Zerfallszeit des Radioisotops Uran-238, um das Alter des Sterns auf 12, 5 Milliarden Jahre einzustufen. Möglich gemacht wurde dies mit Hilfe des Spektroskopen des "Very Large Telescope" in Chile. Dieses stellte eine Spektralanalyse der Lichtstrahlen des CS31082-001 an. Ein Teil davon korrespondiert mit Uran-238.
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Schon bislang wurde das Radioisotop Thorium-232 verwendet, um auf das Alter des Universums rückzuschließen. Mit einer Halbwertzeit von über 14 Milliarden ermöglicht dieses aber nur ungenauere Schätzungen als das Uran-238 mit einer Halbwertzeit von viereinhalb Milliarden Jahren.
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Thorium
Thorium (Th) ist ein radioaktives, silbriges Metall, das weich und verformbar ist. Seine Legierungen können allerdings recht hart sein. An Luft überzieht es sich sofort mit einer dünnen, schützenden Oxidschicht. Als feinstes Pulver neigt es zu Selbstentzündung. Mit heißem Wasser reagiert es unter Freisetzung von Wasserstoffgas. Das wichtigste Isotop ist Th-232 mit einer Halbwertszeit von mehr als 14 Milliarden Jahren. Daneben sind 24 Radionuklide bekannt; von diesen weisen Th-230 (Halbwertszeit: 75.400 Jahre) und Th-229 (7340 Jahre) die längsten Zerfallsraten auf. Die Isotope Th-217 bis 220 sind bereits binnen weniger Mikrosekunden zerfallen. |
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Mehr zu Thorium |
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Wie eine Atomuhr |
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Projektmitglied Johannes Anderson von der Universität Kopenhagen verglich die Meßtechnik mit einer "Physikalischen Uhr, die zu mit der Geburt der Galaxie zu schlagen begann und seither unaufhörlich weiterschlägt."
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Ausbaufähige Präzision |
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Noch ist die neue Methode nicht ausgefeilt, die Schwankungsbreite der Altersschätzung beträgt nach Auskunft von Anderson plus/minus drei Milliarden Jahre. "Die Halbwertzeit von Uran-238 kennen wir genau, die Daten der Spektralanalyse müssen aber noch exakter werden", so Anderson.
Im günstigsten Fall könnte die Unsicherheit auf plus/minus eineinhalb Milliarden Jahre eingeschränkt werden.
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01.01.2010 |
