Hochauflösende Spektroskopie von metallarmen Sternen des Galaktischen Halo und die chemische Entwicklung der Galaxis

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Die chemische Entwicklung der Galaxis lässt sich besonders gut anhand der Anreicherung bestimmter Elemente untersuchen. Aufgrund der unterschiedlichen Entstehungsprozesse, in der Hauptsache bedingt durch verschiedene Zeitskalen der Sternentwicklung, ist zu erwarten, dass die Linienspektren von Sternen zyklisch aufeinanderfolgender Populationen oder Generationen entsprechend unterschiedliche Verhältnisse bestimmter Elementhäufigkeiten wiedergeben. Während kinematische Untersuchungen von Sternpopulationen allein häufig bestenfalls statistische Eigenschaften beschreiben, deren Ursprung nicht eindeutig geklärt werden kann, gilt dies kaum für die Ananlyse der chemischen Eigenschaften. Letztere erlaubt daher - insbesondere zusammen mit kinematischer Information - einen weitaus direkteren Zugang zum Verständnis der Entstehung und frühen Entwicklung unserer Galaxis. Die Sterne der ersten Generation sind (bislang) noch nicht beobachtet worden, entweder weil ihre Anzahl so gering ist, dass es beträchtlich umfangreicherer Durchmusterungen bedarf, um auch nur einen Population III-Stern zu beobachten, oder weil die Populaion III ausschließlich aus massereichen Sternen bestand, die alle als Schwarze Löcher oder Neutronensterne endeten. Falls eine solche Population vorhanden war, lassen sich ihre Eigenschaften aus den Elementhäufigkeits-Mustern rekonstruieren, die wir in den Nachfolgegenerationen der Population II finden. Für solche Untersuchungen eignen sich am besten Elemente wie Sauerstoff, Natrium, Magnesium, Aluminium, Calcium, Eisen, Barium oder Europium, die jeweils ihre Entstehung einem bekannten Prozess verdanken, der für Nukleosynthese in fortgeschrittenen Entwicklungszuständen von Sternen der vorangehenden Generation beschreibt. Ziel des hier zu beschreibenden Forschungsvorhabens ist daher die spektroskopische Untersuchung von unentwickelten Sternen des Galaktischen Halo (Population II) und der Dicken Scheibe, die sich auf ihren häufig stark exzentrischen Bahnen in dieser Epoche gerade in einem wohldefinierten Volumen um die Sonne aufhalten.