Die Sonne enthält 55 % mehr Silber als bisherige Schätzungen vermuten ließen. Diese Neubewertung bedeutet nicht, dass unser Stern große Mengen des Edelmetalls beherbergt. Silber bleibt extrem geringfügig, aber seine Messung hilft, die chemische Geschichte der Milchstraße nachzuzeichnen.
Wie andere Sterne besteht die Sonne fast vollständig aus Wasserstoff und Helium. Schwerere Elemente machen etwa 1,5 % ihrer Masse aus. Trotz ihrer geringen Häufigkeit dienen sie als Marker, um die Entstehung von Sternen, Planeten und Gaswolken zu verstehen.
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Um das solare Silber zu messen, analysieren Astronomen das von der Sonne ausgestrahlte Licht. Die in ihrer Atmosphäre vorhandenen Atome absorbieren bestimmte Wellenlängen. Diese Spektrallinien bilden einen charakteristischen Fingerabdruck, der es ermöglicht, die Menge jedes Elements abzuschätzen.
Frühere Bewertungen beruhten auf vereinfachten Modellen der Sonnenatmosphäre. Die äußeren Schichten der Sonne werden jedoch von ungeordneten Bewegungen durchzogen, und die allgegenwärtige Energie dieser Umgebung kann auch den Zustand der Atome verändern, die die beobachteten Linien erzeugt haben.
Die neue Studie kombiniert ein dynamisches dreidimensionales Modell mit verbesserten Berechnungen der Atomphysik. Sie berücksichtigt insbesondere Situationen außerhalb des Gleichgewichts, in denen die Silberatome nicht wie in einer perfekt stabilen Umgebung reagieren.
Mit dieser Methode steigt die geschätzte Häufigkeit von Silber um 55 % im Vergleich zu früheren Berechnungen. Dieses Ergebnis verringert eine seit langem bestehende Diskrepanz zwischen der gemessenen Zusammensetzung der Sonne und der primitiver Meteoriten erheblich.
Diese Meteoriten entstanden vor etwa 4,6 Milliarden Jahren aus derselben Gas- und Staubwolke wie die Sonne. Die beiden Werte, korrigiert um die spezifischen leichten Elemente der Sonne, hätten daher nahe beieinander liegen sollen. Die neue Schätzung macht diese Zusammensetzungen wesentlich konsistenter.
Das Interesse dieser Arbeit geht über die bloße Zusammensetzung unseres Sterns hinaus. Silber und andere schwere Elemente werden in Sternen oder bei Sternenexplosionen erzeugt. Ihre Verteilung ermöglicht es, die chemische Entwicklung der Galaxie im Laufe der Generationen zu verfolgen.
Die Forscher möchten diese Methode nun auf andere Sterne anwenden. Der Vergleich ihrer Lichtsignaturen könnte präzisieren, wann und bei welchen kosmischen Ereignissen Silber entstanden ist, bevor es in die Materie einging, die zur Entstehung des Sonnensystems führte.