Ein Blick ins Innere lang verloschener Sterne

Das Element Technetium besitzt keine stabilen Isotope. Als Spektrallinien von Technetium vor 50 Jahren erstmals im Licht bestimmter Riesensterne beobachtet wurden, schlossen Astronomen daraus, dass Technetium und andere chemische Elemente, die schwerer als Eisen sind, durch den Einfang langsamer Neutronen entstehen, den so genannten s-Prozess. Durch die Analyse von Ruthenium-Isotopen auf wenigen Mikrometer großen Silizium-Karbid-Körnchen, die auf einem Meteoriten entdeckt wurden, konnten Savina und Kollegen jetzt nachweisen, dass das Technetium noch vorhanden war, als sich die Körnchen an der Außenhülle eines Riesensterns bildeten und schließlich ins All geweht wurden.

Der Stern ist längst verloschen, doch die winzigen Überbleibsel aus seinem Inneren überlebten eine Reise durch den interstellaren Raum und die turbulente Zeit der Geburt des Sonnensystems unverändert. Schließlich wurde der Sternenstaub von einem Asteroiden eingefangen und landete am Ende seiner Reise mit diesem zusammen auf der Erde. Die dort gefundene Menge von Ruthenium-99, das nur durch den radioaktiven Zerfall von Technetium entstehen kann, entsprach genau den Voraussagen theoretischer Modelle.

Technetium entsteht durch den s-Prozess in so genannten AGB-Sternen (Asymptotic Giant Branch). Das sind Riesensterne, die so schwer sind wie mehrere Sonnen. Diese Sterne haben einen ungewöhnlichen Aufbau: Sie haben ein inaktives Zentrum, um das zwei dünne Schalen aus Wasserstoff und Helium angeordnet sind und wo abwechselnd Kernfusion stattfindet. Weiter außen befindet sich eine dicke Wasserstoff-Hülle. In einer Übergangszone zwischen den beiden Hüllen werden langsame Neutronen erzeugt, die von Atomkernen eingefangen werden können. Dabei entstehen schwerere Elemente wie zum Beispiel Technetium.

Der von Asteroiden und Kometen eingefangene Staub solcher AGB-Sterne erlaubt einen tiefen Einblick in ihr Inneres. Zum ersten Mal können moderne Modelle für AGB-Sterne jetzt quantitativ überprüft werden, schreibt Larry Nittler von der Carnegie Institution in Washington D.C. in Science.