Für die Forscher des Stardust-Projekts begann nun die schwierigste Arbeit: die Spuren und Partikel in dem Aerogel aufzuspüren. Mikrometer für Mikrometer müssen dafür die Fangpaddel abgesucht werden. Um diese Aufgabe zu bewältigen, baten die Wissenschaftler die Öffentlichkeit um Hilfe: Im Projekt stardust@home halfen Freiwillige, die mehr als 1,5 Millionen Fotos des Aerogels nach Staubspuren abzusuchen. Nach Durchsicht von 77 der 132 Waben wurden so drei Partikel entdeckt, die sich nach ersten Analysen als höchstwahrscheinlich interstellaren Ursprungs erwiesen. Mehrere Forschergruppen suchten zudem die mit Aluminium ummantelten Streben des Paddels nach Einschlagsspuren von Staub ab. “Weil die Staubkrater weniger als einen tausendstel Millimeter klein sind, haben wir die Folie Stück für Stück mit einem Elektronenmikroskop angeschaut”, berichtet Jan Leitner vom Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz. Doch die Mühe lohnte sich: Auch im Aluminium entdeckten die Forscher vier weitere interstellare Staubreste.
Anders als gedacht
Die sieben Minikörnchen wiegen zusammen nur wenige Pikogramm – doch ihr Wert für die Forschung ist nicht in Gold aufzuwiegen: “Dies sind enorm wertvolle Teilchen”, konstatiert Hauptautor Andrew Westphal von der University of California in Berkeley. Denn zum ersten Mal können Astronomen nun im Labor die Zusammensetzung, Struktur und Größe solcher interstellarer Staubteilchen direkt untersuchen. Und prompt gab es einige Überraschungen: “Wir haben festgestellt, dass die Größe, die elementare Zusammensetzung und die Struktur der Partikel extrem unterschiedlich sind. Das hatten wir nicht erwartet”, sagt Peter Hoppe vom Max-Planck-Institut für Chemie. So haben die größeren Partikel eine ungewöhnlich “fluffige”, lockere Struktur ähnlich einer Schneeflocke. Zudem enthalten drei der aus dem Aluminium geborgenen Partikel Schwefelverbindungen – die nach Ansicht einiger Astronomen in interstellarem Staub nicht vorkommen dürften.
Überraschend auch: Zwei der größeren Körnchen – “Orion” und “Hylabrook” getauft – besitzen eine kristalline Struktur. Doch nach gängiger Theorie müsste ein Großteil der ursprünglich kristallinen interstellaren Staubkörner durch energiereiche kosmische Strahlung und Schockwellen in amorphe Trümmer umgewandelt werden. “Die Tatsache, dass die beiden größten Partikel aus kristallinem Olivin bestehen, könnte darauf hindeuten, dass sie aus der Staubscheibe um einen fernen Stern kommen”, sagt Westphal. Beide Körnchen sollen jetzt noch weiteren Tests unterzogen werden, darunter Analysen ihrer Sauerstoff-Isotope, die ihren interstellaren Ursprung noch weiter erhärten könnten. Denn es spricht zwar sehr viel dafür, dass diese sieben Körnchen tatsächlich interstellare Gäste im Sonnensystem sind, den endgültigen Beweis müssen aber weitere Tests bringen.
