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#41

Eingang in den Untergrund des Mars

in Aus der Welt der Wissenschaft 21.07.2012 11:54
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Freitag, 20. Juli 2012
NASA-Sonde erspäht Eingang in den Untergrund des Mars


Ein Loch im Marsvulkan Pavonis Mons. (HIER finden Sie eine vergrößerte Darstellung.) | Copyright: NASA, JPL, U. Arizona

Washington (USA) - Auf Aufnahmen der NASA-Marssonde "Mars Reconnaissance Orbiter" (MRO) haben Astronomen an den Hängen des Marsvulkans Pavonis Mons ein großes Loch entdeckt, dass Einblick in einen großen Hohlraum unter der Marsoberfläche gibt. Vor der schädlichen Strahlung geschützt, könnte sich in unterirdischen Höhlen wie dieser selbst bis heute noch Marsleben erhalten haben.

Aufgenommen wurde die ungewöhnliche Struktur mit der HiRISE-Kamera an Bord der Sonde. Das Loch selbst hat einen Durchmesser von rund 35 Metern und der Schattenwurf bis zum erkennbaren Grund deutet daraufhin, dass die Höhle darunter mindestens 20 Meter tief in den Marsuntergrund reicht.

Woher dieses Loch stammt und in welche Art von Höhle es Einblicke ermöglicht, bleibt selbst für die NASA-Wissenschaftler bislang noch Inhalt von Spekulationen, da die vollständige Ausdehnung der Höhle noch unbekannt ist.


In diesen Löchern und Höhlen hoffen einige Wissenschaftler in Zukunft Beweise für ehemaliges Leben auf dem Roten Planeten finden zu können. Andere bezweifeln, dass sich Leben bis in diese Räume ausgebreitet haben könnte. Kühne Forscher hoffen hingegen sogar, dass in diesen geologischen Nischen bis heute mikrobiologische Lebensformen überlebt haben könnten. Die NASA-Planer hingegen sehen in den Höhlen mögliche Grundlagen für zukünftige Mars-Basen.


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#42

RE: Eingang in den Untergrund des Mars

in Aus der Welt der Wissenschaft 24.07.2012 16:11
von franzpeter | 9.173 Beiträge



Erstmals fanden Astronomen einen Exoplaneten, der eindeutig in der Lebenszone seines Sterns kreist. Auf ihm wäre Leben möglich
„Kepler 22b – das ist unser Weihnachtsplanet. Er ist ein großes Geschenk, und wir hatten Glück, ihn zu finden.“ So launig verkündete William Borucki, Chefwissenschaftler des Kepler-Weltraumteleskops der US-Raumfahrtbehörde Nasa, die jüngste Entdeckung, die mit Hilfe des Himmelsauges in den Tiefen des Weltraums gelang.

Boruckis Freude ist berechtigt. Denn Kepler 22b ist der erste bekannte Planet in einem fernen Sternsystem, der mitten in der Lebenszone kreist – jenem Bereich also, in dem Wasser flüssig vorliegt. Hätte er eine erdähnliche Atmosphäre, läge seine Oberflächentemperatur bei komfortablen 21 Grad Celsius. Leben wäre dort also durchaus möglich.

Suche nach der Zusammensetzung
Der Trabant gleicht auch in einigen weiteren Kennzahlen der Erde. So dauert ein Umlauf 289 Tage, was in einer ähnlichen Größenordnung liegt wie ein Erdenjahr. Überdies kreist er um einen sonnenähnlichen Stern mit der Bezeichnung Kepler 22. Das System ist 600 Lichtjahre von der Erde entfernt.

Doch damit enden die Parallelen. Denn Kepler 22b ist 2,4-mal größer als unser Heimatplanet. Seine Masse konnten die Astronomen indes noch nicht bestimmen, deshalb lässt sich auch nichts über seine Zusammensetzung sagen. Es könnte sich also um einen Gesteinsplaneten mit flüssigen Oberflächengewässern handeln, aber auch um eine Wasserwelt mit einem globalen Ozean.

Warten auf die nächste Treffermeldung
In beiden Fällen sollte den Trabanten auf Grund seiner hohen Schwerkraft eine dichte Atmosphäre umhüllen. Dann aber droht ein starker Treibhauseffekt, der den Planeten so sehr erhitzt, dass Leben nicht mehr möglich ist. Schließlich könnte Kepler 22b auch ein kleiner Gasplanet mit einem Gesteinskern sein, ähnlich Neptun in unserem Sonnensystem.

Selbst wenn der Trabant kein echter Erdzwilling ist, dürfte ein solcher bald gefunden werden. Denn das Weltraumteleskop entdeckte bislang 2326 Planeten-Kandidaten. Davon kreisen 48 in den Lebenszonen ihrer Sterne, und zehn haben ungefähr die Größe der Erde. „Es ist vorstellbar, dass es auf allen oder vielen davon Leben gibt oder auf ihren Monden“, sagt Nasa-Forscher Borucki.
Um die Existenz einer zweiten Erde zu bestätigen, muss Kepler jeweils drei Umläufe der Kandidaten abwarten. Sobald diese vor der Scheibe ihres Sterns vorüberziehen, schwächt sich dessen Licht ab. Die Sensoren des Himmelauges registrieren diese Schwankungen. Im Fall von Kepler 22b war der dritte Umlauf kurz vor Weihnachten 2010 vollendet. Das war das Glück, von dem Borucki sprach, denn danach ging das Teleskop kurzfristig außer Betrieb. Nun warten die Astronomen auf die nächste Treffermeldung, und vielleicht finden sie dabei auch den ersehnten neuen Lebenshort.
...
Quelle: FOCUS Online

Der Aufwand um dahin zu gelangen würde reichen, die Erde mehrfach zu sanieren


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 24.07.2012 16:11 | nach oben springen

#43

Marssonde „Curiosity“ sicher gelandet

in Aus der Welt der Wissenschaft 06.08.2012 11:51
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Bereits Bilder gesendet
Rover „Curiosity“ auf dem Mars gelandet
06.08.2012 · Nach einem mehrmonatigen Flug ist die Marssonde „Curiosity“ sicher gelandet. Kurz nach der Landung hat die Sonde bereits erste Bilder zur Erde gesendet. Die „Curiosity“ soll nach Spuren von Leben auf dem Planeten forschen.


Das erste Bild von „Curiosity“ - es zeigt den Schatten des Rovers auf der Mars-Oberfläche

Mit einem höchstkomplizierten Manöver ist das Roboterfahrzeug „Curiosity“ sanft auf dem Mars gelandet. Im Kontrollzentrum der amerikanischen Raumfahrtbehörde Nasa im kalifornischen Pasadena brach am Montag minutenlanger Jubel der Erleichterung aus. Auch bei der Europäischen Raumfahrtagentur Esa in Darmstadt und an der mit einem Strahlenmessgerät beteiligten Universität Kiel gab es viel Beifall und strahlende Raumfahrt-Experten.

„Wenn man sich vorstellt, was alles hätte schiefgehen können, dann fällt einem schon ein gewaltiger Stein vom Herzen“, sagte der deutsche Astronaut und Esa-Direktor für Bemannte Raumfahrt und Missionsbetrieb, Thomas Reiter, in Darmstadt. „Curiosity“ soll auf dem Mars zwei Jahre lang nach Spuren von Leben suchen. Es ist die teuerste und technisch ausgefeilteste Mission, die je zum Roten Planeten geschickt worden ist.

Das Gewicht eines Kleinwagens
„Jetzt haben sie einen funkelnagelneuen Wagen da oben stehen, ganz so, als hätten sie ihn gerade beim Autohändler gekauft“, meinte Michel Denis von der Europäischen Raumfahrtagentur Esa. Die Esa hatte die Landung mit Hilfe der Sonde „Mars Express“ überwacht. „Curiosity“ hat mit rund 900 Kilogramm das Gewicht eines älteren Kleinwagens.

Nur wenige Minuten nach der Landung erreichten erste von „Curiosity“ auf dem Mars geknipste Fotos die Erde. Auf den sehr gering aufgelösten Bildern, die die Nasa verbreitete, ist der Horizont des Planeten zu sehen und viel Staub, den der Rover bei seiner Landung aufgewirbelt hat.

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© dpa


Der amerikanische Präsident Barack Obama lobte die Landung als eine „beispiellose Technologie-Leistung“. „Heute haben die USA auf dem Mars Geschichte geschrieben“, sagte Obama am Montag in Washington einer Mitteilung zufolge. Die Landung des Roboterfahrzeugs werde in der Zukunft als „Argument des Nationalstolzes“ dienen. „Der heutige Erfolg erinnert uns daran, dass unsere Vormachtstellung - sowohl im All, als auch auf der Erde - davon abhängt, dass wir klug in Innovation, Technologie und Grundlagenforschung investieren, die schon immer dafür gesorgt haben, dass unsere Wirtschaft von der Welt beneidet wurde.“ Er warte gespannt auf die Ergebnisse, die „Curiosity“ liefern werde.


Im vollbesetzten Hörsaal des Physikzentrums der Universität Kiel verfolgten fast 500 Zuschauer - Wissenschaftler, Studenten und viele Interessierte aus der Bevölkerung - die Live-Übertragung von der spektakulären Mission aus dem Nasa-Zentrum. Die Kieler Universität habe nun eine Außenstelle auf dem Mars, freute sich der Dekan der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät, Prof. Wolfgang J. Duschl.

Quelle: FAZ


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#44

RE: Sind Außerirdische tatsächlich "grün"?

in Aus der Welt der Wissenschaft 24.08.2012 08:44
von franzpeter | 9.173 Beiträge


Das hier abgebildete Galaxiensystem "GAMA202627" besitzt zwei größere Nachbar-Zwerggalaxien vergleichbar mit den Magellanschen Wolken der Milchstraße. In diesem Bild stellen blaue Farben jüngere und damit heißere Sterne dar. | Copyright: Dr Aaron Robotham, ICRAR/St Andrews using GAMA data

Peking (China) - Während die Milchstraße selbst ein typisches Beispiel für eine sogenannte Balkenspiralgalaxie ist, so sticht sie doch in Kombination mit den sie unmittelbar umgebenden irregulären Zwerggalaxien, etwa den sogenannten Magellanschen Wolken, aus allen bislang bekannten Galaxiensystemen hervor. Wissenschaftler vermuteten deshalb bislang, dass das Milchstraßensystem einzigartig sein könnte. Schottische und Australische Astronomen haben nun jedoch erstmals weitere Galaxiengruppen entdeckt, die dem unserer Milchstraße auffallend ähnlich sind.

Wie die Astronomen um Dr. Aaron Robotham von der University of Western Australia, am International Centre for Radio Astronomy Research (ICRAR) sowie von der University of St Andrews in Scotland auf dem Jahrestreffen der International Astronomical Union in Peking berichteten, haben sie im Rahmen der Galaxy and Mass Assembly Survey (GAMA) die bislang detaillierteste Karte des die Milchstraße umgebenden lokalen Universums erstellt und sind dabei auf die Milchtstraßen-Zwillinge gestoßen.

"Noch nie zuvor hatten wir ein unserer Milchstraße so ähnliches System entdeckt", so Robotham. "Da diese Systeme allerdings auch schwer zu finden sind, war dies nicht ungewöhnlich. Nun, da die hierzu notwendige Technologie jedoch vorliegt, ist dies möglich und wir waren auch direkt erfolgreich."

Frühere Simulationen der Galaxienbildung hatten nahe gelegt, dass Systeme wie das der Milchstraße nicht oft entstehen und dass sich in der kosmischen Nachbarschaft unserer Heimatgalaxie nur sehr wenige oder sogar gar keine vergleichbaren Systeme finden lassen sollten.

"Aus unseren Untersuchungen geht hervor, dass wahrscheinlich etwa 3 Prozent aller milchstraßenähnlichen Galaxien Zwerggalaxien in direkter Nachbarschaft wie die Magellanschen Wolken besitzen. Insgesamt haben wir bislang 14 Galaxiensysteme entdeckt, die dem unserer Milchstraße gleichen. Bei zweien dieser Systeme handelt es sich fast um identische Zwillinge der Milchstraße", so Robotham.

grenzwissenschaft-aktuell.de
Quelle icrar.org


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#45

Merkurs Oberfläche gleicht seltenen Meteoriten

in Aus der Welt der Wissenschaft 26.09.2012 09:30
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Einzigartiger Planet: Merkurs Oberfläche gleicht seltenen Meteoriten

Die Oberflächenfarben des Merkur (u.) im Vergleich zur früheren Ansicht des innersten Planeten (o.). | Copyright: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Washington (USA) - Der innerste Planet Merkur unterscheidet sich deutlich von allen anderen Planeten im Sonnensystem. Tatsächlich erscheint die Oberfläche von Merkur vielmehr wie die einer seltenen Art von Meteoriten als der eines Planeten. Immer noch offen ist zudem die Frage nach Wassereis an den Polen des Planeten.

Wie die Forscher um Shoshana Wieder von der Carnegie Institution of Washington im "Journal of Geophysical Research-Planets" berichten, stützt sich die neue Studie auf Analysen der Daten der NASA-Merkur-Sonde "Messenger".


Frühere Untersuchungen hatten nahe gelegt, dass große Teile des Merkur (etwa sechs Prozent seiner Oberfläche und damit rund 60 Prozent der Landfläche der USA) mit einer dicken Schicht verfestigter Lava überdeckt sind, die sich vor 3,5 bis 4 Milliarden Jahren begann abzukühlen und so vor allem die nördlichen sanften Ebenen formte.

Während derartige Lava-Ebenen auf Planeten im Sonnensystem nicht selten und sowohl auf der Venus, der Erde und dem Mars zu finden sind, belegen 205 Messungen der Messenger-Sonde mit einem Röntgenspektrometer, dass sich der größte Teil der Oberfläche des Merkur von den anderen inneren Planeten des Sonnensystems deutlich unterscheidet.

"Da es sich um den der Sonne am nächst gelegenen Planeten handelt, hat sich seine frühe Entstehungsgeschichte wahrscheinlich unter anderen, extremeren Bedingungen abgespielt als die der anderen Planeten", erläutert Wieder. So sei Merkur erwartungsgemäß deutlich heißeren Temperaturen und stärkeren Gravitationsfeldern ausgesetzt gewesen als etwa Venus, Erde und Mars.

Die Oberfläche des Merkur wird demnach von magnesiumreichen Mineralien dominiert und ist mit Schwefel angereichert, weswegen diese vielmehr Enstatit-Chondriten, einer seltenen Art von Meteoriten, die unter hohen Temperaturen und in Umgebungen mit niedriger Sauerstoffkonzentration im inneren Sonnensystem entstanden sind, gleicht.

"Die Ähnlichkeit der wesentlichen Bestandteile dieser Meteoriten und der Merkuroberfläche führen uns zu der Annahme, dass entweder der Merkur durch die Akkretion des selben Materials - aus dem auch diese Enstatit-Chondriten bestehen - entstand, oder, dass sowohl diese Meteoriten als auch der Merkur einen gemeinsamen Vorgänger-Körper besitzen", zitiert "Space.com" den Planetenwissenschaftler.


Falschfarbendarstellung der Südpolregion des Merkurs. | Copyright: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Carnegie Institution of Washington

Immer noch offen ist hingegen die Frage nach Wassereis an den Polen des Planeten. Zumindest offenbarten die Radarmessungen der Sonde entsprechend charakteristisch reflektierende Ablagerungen, für die Wissenschaftler bislang nur Wassereis in immerdunklen Kratern als beste Erklärung finden konnten. Tatsächlich bestätigen die neuen Aufnahmen nun, dass die Orte, an denen dieses reflektierende Material bislang geortet wurde, mit immerdunklen Kratern am Südpol des Planeten und ausschließlich mit schattigen Regionen am Nordpol übereinstimmen - was die Wassereishypothese ein weiteres Mal zu bestätigen scheint. Ein eindeutiger Beweis ist es jedoch noch nicht. Diesen erhoffen sich die Wissenschaftler nun von den noch andauernden und ausstehenden Messungen des Neutronenspektrometers und des Laser-Höhenmesser (MLA) an Bord der Sonde.

Quelle:
www.grenzwissenschaft-aktuell.de


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#46

Astronomen messen en Radius eines Schwarzen Lochs

in Aus der Welt der Wissenschaft 29.09.2012 12:28
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Samstag, 29. September 2012
Astronomen messen erstmals den Radius eines Schwarzen Lochs


Computersimulation des Schwarzen Lochs im Zentrum der Galaxie "M 87". Sie zeigt, wie die extreme Schwerkraft des Schwarzen Lochs die Erscheinung des Partikelstrahls in der Nähe des Ereignishorizonts des Schwarzen Lochs verzerrt. Teile der Strahlung dieses Jets werden von der Schwerkraft zu einem Ring verformt, der als "Schatten des Schwarzen Lochs" bezeichnet wird. | Copyright: Avery E. Broderick (Perimeter Institute & University of Waterloo)

Cambridge (USA) - Einem internationalen Astronomenteam ist es erstmals gelungen, den Radius eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum einer entfernten Galaxie zu messen. Damit vermaßen die Wissenschaftler erstmals jene Grenze, bis zu der jegliches Material, ja sogar das Licht, vordringen kann, bevor es unwiederbringlich von der unvorstellbaren Schwerkraft des Schwarzen Lochs angezogen wird.

Möglich wurde die Vermessung mit Radioteleskopen in Hawaii, Arizona und Kalifornien, die zum sogenannten "Event Horizon Telescope" (EHT) zusammengeschalten wurden und dadurch Details 2.000 mal schärfer darstellen können, wie das Weltraumteleskop "Hubble".

Diesen Teleskopverbund richteten die Forscher dann auf die rund 50 Millionen Lichtjahre von der Milchstraße entfernte elliptische Riesengalaxie "M 87" im Sternbild Jungfrau aus, von der bereits bekannt, dass sich in ihrem Zentrum ein Schwarzes Loch mit rund fünf Milliarden Sonnenmassen befindet. Durch das letzte Aufglühen von in das Schwarze Loch hineinstürzender Materie konnten die Wissenschaftler nun erstmals den sogenannten "Event Horizon" und damit jene Grenze bestimmen, nach der es für alle Materie und sogar das Licht kein Zurück mehr gibt.

"Objekte, die diesen Ereignishorizont überschreiten, sind für immer verloren", erläutert Sheperd Doeleman, Assistenzdirektor am MIT Haystack Observatory und Forscher am Smithsonian Astrophysical Observatory. "Es handelt sich um regelrechte Ausgänge aus unserem Universum. Wer durch diese 'Tore' tritt, kommt nie wieder zurück." Die Forscher haben Ihre Entdeckung in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins "Science" veröffentlicht.

"Supermassereiche Schwarze Löcher gehören zu den extremstem Objekten, die von Albert Einstein in dessen Gravitationstheorie vorhergesagt wurden", so Doleman. "Die Gravitation spielt hier völlig verrückt und drückt gewaltige Massen auf unvorstellbar kleinem Raum zusammen. (...) Am Rand eines Schwarzen Lochs ist die Schwerkraft dann so groß, dass sie alles aus der Umgebung des Schwarzen Lochs anzieht. Dennoch kann nicht alles den Ereignishorizont übertreten, um in das Schwarze Loch gepresst zu werden. Das Ergebnis ist sozusagen ein 'kosmischer Verkehrsstau' in dem Gase und Staub sich anhäufen, und eine flache Materiescheibe um das Schwarze Loch herum bilden. Diese umkreist das Schwarze Loch mit annähernder Lichtgeschwindigkeit und nährt so das Schwarze Loch fortwährend mit extrem erhitzter Materie. Mit der Zeit kann diese Scheibe sogar das Schwarze Loch selbst dazu bringen, in der gleichen Richtung zur rotieren, wie sie selbst."

Quelle:
Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 29.09.2012 12:29 | nach oben springen

#47

Saturnmond Titan

in Aus der Welt der Wissenschaft 01.10.2012 08:49
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Montag, 1. Oktober 2012
Saturnmond Titan zeigt erstaunliche jahreszeitliche Veränderungen


Künstlerische Interpretation der Titanoberfläche aus einer Bodenperspektive (Illu.). | Copyright: Cassini-Huygens DISR.

Paris (Frankreich) - Detaillierte Beobachtungen des Saturnmondes Titan decken mittlerweile eine Zeitspanne von 30 Jahren und damit eine vollständige Sonnenumrundung dieser fernen Welt und ihres Mutterplaneten ab. Eine Analyse dieser Daten eines Saturnjahres offenbart nun, dass die sich verändernden Jahreszeiten den Saturnmond stärker beeinflussen als bislang gedacht.

Wie Dr. Athena Coustenis vom Observatoire de Paris-Meudon vorab auf dem European Planetary Science Congress berichtete, verändern sich die Umweltbedingungen auf Titan ähnlich wie jene auf der Erde. "Wir können Unterschiede in den atmosphärischen Temperaturen, chemischen Zusammensetzung und Kreislaufmuster, besonders an den Polen feststellen", so die Forscherin.

Beispielsweise bilden sich im Titan-Winter aufgrund kälterer Temperaturen und Kondensation Seen aus flüssigem Kohlenwasserstoff rund um die Nordpolregion des Saturnmondes, und während der Tagundnachtgleiche reduziert sich die Dunstschicht über dem Nordpol aufgrund der sich verändernden atmosphärischen Zirkulation. "All das ist für uns wirklich überraschend, da wir derartig schnelle Veränderungen, besonders in den niedrigeren Atmosphärenschichten, so nicht erwartet hatten."



Der Hauptgrund für diese ist auch auf Titan die Einstrahlung der Sonne. In der Titanatmosphäre bricht sie das hier vorhandene Methan und den Stickstoff auf, lässt dabei komplexe Moleküle wie Ethan entstehen und wirkt als treibende Kraft für weitere chemische Prozesse.

Ähnlich wie die Erde, so ist auch Titans Achse derart geneigt, sodass das für die Jahreszeiten verantwortliche Sonnenlicht die unterschiedlichen Planetenregionen mit unterschiedlicher Intensität trifft. "Die Vorstellung, dass die Sonne auch noch so weit draußen - in rund 1,5 Milliarden Kilometern Entfernung - immer noch die dominierende Energiequelle darstellt", so Dr. Coustenis.

Warum eine Erforschung des fernen Titanmondes so wichtig ist, erklärt die Wissenschaftlerin wie folgt: "Titan stellt die beste Möglichkeit für uns dar, Bedingungen zu untersuchen, die - was das Klima, Meteorologie und Astrobiologie anbetrifft - jenen auf unserer Erde sehr ähnlich sind. Zugleich handelt es sich aber auch um eine ganz einzigartige Welt und ein Paradies für die Erforschung neuer geologischer, atmosphärischer und planeteninnerer Prozesse.

Quelle: grenz|wissenschaften-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#48

das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße

in Aus der Welt der Wissenschaft 05.10.2012 14:28
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Freitag, 5. Oktober 2012
Astronomen entdeckten weiteren Stern, der das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße umkreist


Das Keck-Observatorium auf Hawaii beobachtet das Zentrum der Milchstraße. | Copyright: Ethan Tweedie, ucla.edu

Los Angeles (USA) - Im Zentrum unserer Galaxie haben Astronomen einen weiteren, den bislang zweiten, Stern entdeckt, der das dort vermutete supermassereiche Schwarze Loch dichter umkreist als alle anderen bislang bekannten dortigen Sterne Mit einer Umlaufzeit von gerade einmal 11,5 Jahren ist "S0-102" der schnellste bekannte Stern, der ein Schwarzes Loch umkreist. Da nun zwei derartige Sterne bekannt sind und beobachtet werden können, können Einsteins Vorhersagen zur Struktur von Raum und Zeit im Umfeld Schwarzer Löcher überprüft werden. Nicht zuletzt können die zukünftigen Daten erstmals auch einen direkten Nachweis für die Existenz des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie erbringen.

Wie die Astronomen um Leo Meyer und Andrea Ghez von der University of California in Los Angeles aktuell im Fachmagazin "Science" berichten, war vor der aktuellen Entdeckung, die mit dem W.M. Keck Observatory auf Hawaii gelang, mit "S0-2" nur ein einziger Stern bekannt, der auf einer vergleichbar engen Umlaufbahn das Schwarze Loch der Milchstraße umkreist, hierzu jedoch 16 Jahre benötigt.

"Ich bin ganz besonders froh, dass wir nun schon zwei Sterne kennen, die das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße in derart kurzer Zeit umrunden", so die Wissenschaftlerin, die bislang insgesamt 3.000 Sterne im direkten Umfeld um das Schwarze Loch untersucht hat, deren Umlaufzeiten jedoch 60 Jahre und mehr betragen.


"Es ist dieser Tango von 'S0-102' und 'S0-2', der uns erstmals die wahre Geometrie von Raum und Zeit in der Nähe eines Schwarzen Lochs offenbaren wird. Diese Vermessung wäre mit nur einem Stern nicht möglich."

Einsteins Relativitätstheorie sagt voraus, dass die gewaltige Masse des Schwarzen Lochs Raum und Zeit verzerrt und deshalb nicht nur den Zeitfluss abbremst sondern auch Entfernungen vergrößert oder schrumpfen lässt.

"Heute steckt Einstein in jedem iPhone", erläutert Meyer. "Das GPS-System würde ohne seine Theorie nicht funktionieren. Wir wollen jetzt herausfinden, ob Ihr Smartphone auch noch derart nah an einem Schwarzen Loch funktionieren würde. Mit der Entdeckung des nunmehr zweiten Sterns, der dieses Schwarze Loch besonders dicht umkreist, können wir diese Frage wohl in absehbarer Zeit beantworten."

In gleicher Weise, wie die Planeten unsere Sonne umkreisen, so umkreisen Sterne wie "S0-102" und "S0-2" das Schwarze Loch im galaktischen Zentrum auf elliptischen Bahnen. ("S" steht hierbei für "Sagittarius" und damit für jenes Sternbild, in dem sich das Zentrum der Milchstraße und die darin nachgewiesene starke Radioquelle befindet, bei der es sich nach derzeitigen Forschungsstand um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelt.) "Während die Planetenbewegungen in unserem Sonnensystem vor 300 Jahren den Nachweis für das newtonschen Gravitationsgesetz erbrachten, so ist es die Bewegung der beiden nun bekannten Sterne, die uns den ultimativen Test für Einsteins allgemeine Relativitätstheorie liefern, die die Auswirkungen der Gravitation auf die Struktur von Raum und Zeit beschreibt."

Beide Sterne, so haben die Astronomen errechnet, werden ihre nächste dichteste Annäherung an das Schwarze Loch im Jahr 2018 erreichen. Jegliche Abweichungen von der Ellipsenform ihrer Umlaufbahnen werden den Wissenschaftlern neue Informationen über die Auswirkungen des Schwarzen Lochs auf Raum und Zeit in seiner direkten Umgebung liefern. Nicht zuletzt können die Beobachtungen und Daten auch die Frage klären, ob es sich bei der Radioquelle "Sagitarius A*" tatsächlich um ein supermassereiches Schwarzes Loch handelt.

Quelle: Grenz|Wissenschaft-Aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#49

neue Strahlungsquelle aus Richtung des Zentrums unserer Galaxie

in Aus der Welt der Wissenschaft 06.10.2012 00:29
von franzpeter | 9.173 Beiträge

amstag, 6. Oktober 2012
Weltraumteleskop ortet neue Strahlungsquelle aus Richtung des Zentrums unserer Galaxie



Plötzliche Quelle starker Röntgenstrahlung in der Nähe des galaktischen Zentrums (Sagittarius A*), fotografiert am 18. September 2012. | Copyright: NASA's Goddard Space Flight Center


Greenbelt (USA) - Mit dem Weltraumobservatorium "Swift" haben Astronomen eine neue kurzlebige Quelle ansteigender Röntgenstrahlung aus Richtung des Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße, entdeckt. Bei dem Ausbruch handelt es sich um das seltene Phänomen einer sogenannten Röntgenstrahlen-Nova, die für gewöhnlich die Anwesenheit eines Schwarzen Lochs mit stellarer Masse verrät. Sollte dies zutreffen würde es sich um ein bislang unbekanntes Schwarzes Loch handeln.

"Derartig helle Röntgenstrahlen-Novae sind so selten, dass es sie für gewöhnlich - wenn überhaupt - nur einmal pro Mission zu erwarten sind. Es handelt sich auf jeden Fall um das erste derartige Ereignis, das von 'Swift' (gestartet 2004) beobachtet werden konnte", erläutert der Hauptuntersucher der Mission Neil Gehrels Goddard Space Flight Center der NASA. "Das ist wirklich etwas, auf das wir schon lange gewartet haben."

Eine Röntgenstrahlen-Nova ist in der Regel eine kurzlebige Röntgenquelle, die plötzlich erscheint, ihren Höhepunkt erreicht und dann auch wieder über einen Zeitraum von mehren Monaten abfällt. Zu dem Ausbruch kommt es, wenn ein eine regelrecht Sturmflut von sich angestautem Gas plötzlich in Richtung eines der kompaktesten bekannten Objekte schießt. Entweder handelt es sich hierbei um einen Neutronenstern oder um ein Schwarzes Loch.


Die derzeit schnell ansteigende Quelle mit der Bezeichnung "Swift J1745-26" wurde zum ersten Mal am 16. September 2012 und erneut tags darauf registriert. Ihre Position befindet sich nur wenige Winkelgrade vom Zentrum unserer Galaxis im Sternbild Sagittarius entfernt. Während die Astronomen bislang die genaue Entfernung noch nicht kennen, vermutet sie, dass die Quelle etwa 20.000 bis 30.000 Lichtjahre vom exakten Zentrum, in dessen innerer Region (s. Abb.), liegt. Noch bis in die ersten Oktobertage war die Quelle im niedrigenergetischen Spektrum auszumachen.

Auch folgende erdgestützte Beobachtungen registrierten Infrarot und Radiostrahlung aus der Quelle, zugleich jedoch auch die Signaturen dichter Wolken aus kosmischem Staub, der Astronomen daran hindert, das Ereignis "Swift J1745-26" auch im sichtbaren Licht zu sehen.

Die Nova selbst erreichte ihren Höhepunkt am 18. September 2012 mit einer Energieemission von mehr als 10.000 Elektronenvolt, was dem mehre Tausendfachen der Energie von sichtbarem Licht entspricht.

"Das Strahlungsmuster, das wir von dieser Quelle empfangen entspricht bekannten vorigen Röntgenstrahlen-Novae, die auf ein Schwarzes Loch zurückgehen", erläutert Boris Sbarufatti vom Osservatorio Astronomico di Brera im italienischen Milan, der derzeit mit Kollegen der Penn State University an der Auswertung der "Swift"-Daten arbeitet. "Wenn die Röntgenstrahlung abnimmt, hoffen wir, die Masse des Objekts bestimmen und damit eindeutig sagen zu können, ob es sich auch wirklich um ein Schwarzes Loch handelt."


Künstlerische Darstellung des Gas- und Materieflusses in einem Binärsystem aus einem sonnenähnlichen Stern und einem Schwarzen Loch (Illu.). | Copyright: NASA's Goddard Space Flight Center

Sollte sich dies bestätigen, so müsste es sich um ein binäres System aus einem vergleichsweise kleinen Schwarzen Loch und einem sonnenähnlichen Stern handeln (s. Abb.). Ein Gasstrom würde in diesem System aus dem Stern in die Gas- und Materiescheibe um das Schwarze Loch einfließen. In den meisten derartigen Systemen bewegt sich dieses Gas spiralförmig nach Innen und damit in Richtung des Schwarzen Lochs, staut sich an dessen Rand, um das Schwarze Loch nach und nach zu nähren. Hierbei erhitzt sich das Gas stark und erzeugt dabei einen fortwährenden Strom aus Röntgenstrahlung (Jet).

Unter bestimmten Umständen, kann sich der Gasstrom innerhalb dieser Scheibe jedoch stabilisieren, wodurch der stetige Strom abreist und das Gas dann immer wieder zwischen seinen Extremzuständen - hochenergetisch heiß und ionisiert und von geringerer Energie und abgekühlt - hin und her springt. Hierbei staut sich dann das so entstehende kältere Gas in den äußeren Regionen der Scheibe, wie Wasser hinter einem Damm, während das heißere Gas eine regelrechte Wellenfront aus Gas in Richtung Zentrum schickt. Bricht dieser Damm dann nach Jahrzehnten der Ansammlung, scheißt eine Gasflut in Richtung des Schwarzen Lochs und erzeugt den Ausbruch.

"Jeder dieser Ausbrüche säubert dabei sozusagen die innere Scheibe, wodurch weniger oder sogar gar keine Materie in das Schwarze Loch mehr nachfällt und das System als Röntgenquelle versiegt", erläutert der Goddard-Astronom John Canizzo. "Von nun an dauert es wieder einige Jahrzehnte, bis sich genügend Gas und Materie in der äußeren Scheibe angesammelt hat um wieder in die inneren Regionen einzubrechen und einen erneute Ausbruch zu initiieren.


Dieses Phänomen, das als "thermal-viscous limit cycle" bezeichnet wird, hilft Astronomen dabei, derart flüchtige Ausbrüche in einer Vielzahl von Systemen, angefangen von protoplanetaren Scheiben um junge Sterne, über Zwerg-Novae - in welchen das zentrale Objekt ein Weißer Zwergstern ist - bis hin zu extrem hellem Emissionen von supermassereichen Schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien zu verstehen.

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#50

Ferne Monde könnten die ersten direkt sichtbaren lebensfreundlichen Welten sein

in Aus der Welt der Wissenschaft 15.10.2012 14:56
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Montag, 15. Oktober 2012
Studie: Ferne Monde könnten die ersten direkt sichtbaren lebensfreundlichen Welten sein


Künstlerische Darstellung eines lebensfreundlichen Exomondes um einen fernen Gasplaneten. | Copyright: Frizaven on English Wikipedia, GNU GPL

Princeton (USA) - Die ersten Aufnahmen ferner und potentiell lebensfreundlicher Welten könnten nicht die eines Planeten sondern eines dortigen Mondes sein, der einen fernen Gasriesen umkreist und von dessen Gezeitenkräften erwärmt wird. Zu diesem Schluss kommen zwei Princeton-Astronomen in einer aktuellen Studie.

"Wenn wir einen solchen Exomond direkt abbilden können, so könnten wir anhand dieser Beobachtungen durch eine Spektralanalyse auch auf die Moleküle in einer möglicherweise vorhandenen Atmosphäre und damit auf die potentielle Lebensfreundlichkeit dieses Mondes schließen", erläutert Mary Anne Peters von der Princeton University, die ihre Studie gemeinsam mit Edwin Turner vorab auf "arxiv.org" veröffentlicht hat.

Bislang sind mehr als 800 bestätigte Planeten außerhalb unseres Sonnensystems, sogenannte Exoplaneten, bekannt. Die meisten dieser Planeten wurden jedoch mit indirekten Methoden entdeckt - ihre Existenz wurde also nicht direkt sondern aufgrund ihrer Auswirkungen auf ihr Zentralgestirn nachgewiesen. Direkte Aufnahmen liegen bislang nur von vier Planetensystemen um ferne Sterne vor.

Das Hauptproblem einer direkten Abbildung liegt dabei in der großen Helligkeit der Sterne, die jene ihrer Planeten derart überstrahlt, dass die Planeten selbst nicht mehr sichtbar sind. Besonders Planeten innerhalb der sogenannten habitablen Zone - jener Abstandsregion also, innerhalb derer ein Planet seinen Stern umkreisen muss, damit aufgrund gemäßigter Temperaturen Wasser auf seiner Oberfläche in flüssiger Form existieren kann - umkreisen ihre Sterne derart nah, dass somit kaum eine Chance besteht, sie direkt ablichten zu können. Planeten hingegen, die aufgrund ihrer Entstehungshitze noch hell genug strahlen, um sich vom Glanz ihrer "Sonne" abzuheben, sind hingegen in der Regel zu jung, um bereits Leben hervorgebracht haben zu können.

Anders sieht es hingegen angesichts von Monden aus, die bereits alte Gasriesen, wie etwa Jupiter in unserem Sonnensystem, umkreisen und von deren Gezeitenkräften ständig derart gedehnt und wieder gestaucht werden, dass ihr Inneres geschmolzen bleibt. Dieser Prozess (tidal heating), wie er auch dafür verantwortlich ist, die vulkanische Aktivität auf dem Jupitermond Io zu fördern und aufrechtzuerhalten, könnte auch Monde um Gasriesen in anderen Systemen derart hell erscheinen lassen, dass sie direkt fotografiert werden könnten.

"Was wir eigentlich herausstreichen, ist die Tatsache, dass es neben der Wärme des Lichts eines Sterns auch noch andere Wege gibt, einen Planeten zu erwärmen", erläutert Turner.

Um ihre Theorie zu überprüfen, haben die beiden Astronomen errechnet, wie warm ein Exomond also sein muss, damit er mit derzeitig zur Verfügung stehenden Teleskopen ausgemacht werden kann. Das Ergebnis zeigt, dass beispielsweise Instrumente wie das Keck-Teleskop auf Hawaii oder die Weltraumteleskope "Hubble" und "Spitzer" Monde erst ab Oberflächentemperaturen von sengenden und lebensfeindlichen 700 Grad Celsius "sehen" könnten.

Erst zukünftige Teleskope, wie etwa das derzeit in den Vorbereitungen befindliche "James Webb Space Teleskope" sollten Monde entdecken und abbilden können, auf deren Oberflächen Durchschnittstemperaturen ab milden 27 Grad herrschen. Allerdings muss hierzu ihr Planet seinen Stern in Entfernungen umrunden, die in etwa den Umlaufbahnen von Saturn oder Uranus in unserem Sonnensystem entsprechen.

Gegenüber dem "New Scientist" (newscientist.com) gibt der Planetenwissenschaftler René Heller vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam jedoch zu bedenken, dass die Gezeitenkräfte einen Mond nicht nur auf lebensfreundliche Temperaturen erwärmen kann, sondern zugleich auch zum sogenannten "Höllen-Effekt" führen können, wenn die Kräfte auf dem Trabanten zu verstärkter seismischer Aktivität und damit zu hoher vulkanischer Aktivität führen kann. Bestes Beispiel hierfür sei der bereits genannte Jupitermond Io, der mit Abstand der vulkanisch aktivste Körper im ganzen Sonnensystem ist.

Doch selbst die Abbildung eines lebensfeindlichen Exomondes wäre schon eine Sensation: "Bislang kennen wir noch nicht einmal einen einzigen Mond außerhalb des Sonnensystems", so Turner. "Wir haben also auch nicht keinerlei Vorstellung davon, ob Monde außerhalb unseres Sonnensystems überhaupt vergleichbar häufig sind oder nicht."

Zugleich wirft die Studie jedoch auch die faszinierende Frage auf, ob Astronomen nicht schon ein Foto eines Exomondes gemacht haben, schließlich steht einer der bereits direkt abgebildeten Exoplaneten, "Fomalhaut b" (...wir berichteten), im Zentrum einer noch immer andauernden Diskussion um seine ungewöhnliche Umlaufbahn. Turner vermutet denn auch, dass es sich hierbei gar nicht um das Abbild eines Exoplaneten sondern um das eines Mondes eines noch nicht entdeckten Planeten des Systems handeln könnte.

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#51

Planeten mit vier Sonnen

in Aus der Welt der Wissenschaft 16.10.2012 19:55
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Dienstag, 16. Oktober 2012
Amateur-Planetenjäger entdecken Planeten mit vier Sonnen


Künstlerische Darstellung des zirkumbinären Planeten "PH1" (kl. schw. Kreis u.r.) vor seinen beiden sich gegenseitig umkreisenden Zentralgestirnen und deren begleitendem Doppelsternsystem im Hintergrund (Illu.). | Copyright: Haven Giguere/Yale

New Haven (USA) - Teilnehmer am Online-Projekt "Planethunters.org", bei dem jedermann am eigenen Computer Daten des NASA-Weltraumteleskops "Kepler" auswerten und an Astronomen der Yale University zurückschicken kann, haben erstmals einen Planeten entdeckt, der gleich zwei Sterne umkreist, die wiederum selbst von einem weiteren Doppelsternsystem umkreist werden.

Bislang waren nur sechs Planeten bekannt, die gleich zwei "Sonnen", also ein Sternenpaar (Binärsystem) umkreisen (s. Links), jedoch sind in keinem dieser Fälle die beiden sich umkreisenden Sterne selbst wieder Teil eines stellaren Quartetts.

"Sogenannte zirkumbinäre Planeten - also Planeten, die zwei Sterne umkreisen - gehören zu den extremen Formen der Planetenentstehung", kommentierte Meg Schwamb von der Yale University die Entdeckung auf dem Jahrestreffen der Division for Planetary Sciences of the American Astronomical Society in Reno im US-Bundesstaat Nevada. "Die Entdeckung solcher Systeme zwingt uns, unsere Vorstellung von der Planetenentstehung erneut zu überdenken und uns zu fragen, wie Planeten in derart dynamischen und anspruchsvollen Umgebungen überhaupt entstehen und sich entwickeln können." Die Entdeckung haben die Hobby- und Profiastronomen auch vorab auf "arXiv.org" beschrieben.


Künstlerische Darstellung von "PH1" vor dem Hintergrund seines Vierfachsternensystems (Illu.). | Copyright: Haven Giguere/Yale

Bei "PH1" handelt es sich um einen Gasplaneten mit dem 6,4-fachen Radius der Erde, wodurch der Planet größer ist als Neptun im Sonnensystem. Er umkreist seine beiden zentralen Sterne einmal in 138 Tagen. Außerhalb dieser Umlaufbahn, etwa 1.000 Astronomische Einheiten (AU = Abstand Erde – Sonne) entfernt, befindet sich das zweite Sternenpaar, das selbst ebenfalls die beiden Zentralgestirne umkreist.

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#52

Astronomen finden entferntestes Objekt im Universum

in Aus der Welt der Wissenschaft 18.11.2012 17:30
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Astronomen finden entferntestes Objekt im Universum




Die bislang am weitesten entfernte Galaxie "MACS0647-JD" | Copyright: NASA, ESA, and M. Postman and D. Coe (Space Telescope Science Institute), and the CLASH team
Balitomore (USA) - Mit den Weltraumteleskopen "Hubble" und "Spitzer" und der Hilfe einer Gravitationslinse als "kosmisches Teleskop" haben Astronomen ein Objekt entdeckt, bei dem es sich wahrscheinlich um die bislang weit entfernteste Galaxie im Universum handelt. Sollte sich die Vermutung der Astronomen bestätigen, böte das Objekt den Wissenschaftlern einen Einblick in eine Zeit, als das Universum nur drei Prozent seines bisherigen Alters von 13,7 Milliarden Jahren alt war.

In diesem Fall würde das nun erstellte Bild (s. Abb.) den Galaxienkandidaten mit der Bezeichnung "MACS0647-JD" nur 420 Millionen Jahre nach dem Urknall zeigen. Das Licht der Galaxie, das können die Wissenschaftler anhand der Rotverschiebung mit einem Wert von 11 ablesen, wäre demnach 13.3 Milliarden Jahre zur Erde unterwegs gewesen.
Möglich wurde die Entdeckung des Objekts im Rahmen der "Cluster Lensing And Supernova Survey with Hubble" (CLASH) durch eine sogenannte Gravitationslinse in Form des masseschweren Galaxienhaufens "MACS J0647.7+7015", die das Licht dahinter liegender Galaxien vergrößert. "Während bekannt ist, dass mit Hilfe von Gravitationslinsen sehr weit entfernte Objekte im Universum entdeckt werden können, hat die aktuelle Entdeckung selbst unsere Erwartungen übertroffen", so Rychard Bouwens von der Universiteit Leiden.Das Objekt, so berichten die Forscher weiter, sei so klein, dass es sich möglicherweise um eine Galaxie in der Frühphase ihrer Entstehung mit einem Durchmesser von "nur" 600 Lichtjahren handelt. Zum Vergleich: Der Durchmesser unserer Milchstraße beträgt 150.000 Lichtjahre. Die Masse dieser "Baby-Galaxie" schätzen die Astronomen auf gerade einmal 100 Millionen bis einer Milliarde Sonnen, was nur etwa 0,1 Prozent der Masse der Milchstraße entspricht.

"Dieses Objekt könnte eines von vielen Bausteinen einer Galaxie sein", erklärt der Erstautor der im Fachjournal "Astrophysical Journal" veröffentlichten Studie, Dan Coe vom Space Telescope Science Institute der NASA. "In den kommenden 13 Milliarden Jahren wird es wahrscheinlich zu einer Vielzahl von Verschmelzungen mit anderen Galaxien und Galaxienfragmenten kommen."

Zwar ist das Objekt zu weit entfernt, um anhand von Beobachtungen mit anderen derzeitigen Teleskopen bestätigt werden zu können, dennoch zeigen sich die Astronomen nach monatelanger Abwägung alternativer Erklärungen für die Natur des Objekts überzeugt davon, dass es sich bei MACS0647-JD um eine entsprechend weit entfernte und entsprechend junge bzw. alte Galaxie handelt. Überprüft werden könnten die Schätzungen der Forscher allerdings schon mit dem Hubble-Nachfolger, dem "James Webb Space Telescope" (JWST), dessen Start für 2018 geplant ist

Quelle: Grenz|Wissenschaft-aktuell


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franzpeter
zuletzt bearbeitet 18.11.2012 17:54 | nach oben springen

#53

Astronomen entdeckten größte Struktur im Universum

in Aus der Welt der Wissenschaft 13.01.2013 10:44
von franzpeter | 9.173 Beiträge

grenz|wissenschaft-aktuell
Täglich aktuelle Nachrichten aus Grenz- und Parawissenschaft





Freitag, 11. Januar 2013
Astronomen entdeckten größte Struktur im Universum - die es eigentlich gar nicht geben dürfte
Künstlerische Darstellung eines einzelnen Quasars (Illu.). | Copyright. ESO/M. Kornmesser

Preston (England) - Ein internationales Astronomenteam hat die bislang größte bekannte Struktur im des Universums entdeckt. Die Große Quasargruppe ist so groß, dass eine Durchquerung selbst mit Lichtgeschwindigkeit noch vier Milliarden Jahre dauern würde. Eigentlich verbietet das sogenannte kosmologische Prinzip Strukturen dieser Größe.

Wie das Team um Dr. Roger Clowes von der University of Central Lancashire aktuell im Fachjournal "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society" berichtet, handelt es sich bei Quasaren um den Kern aktiver Galaxien aus den Kindertagen des Universums. Seit 1982 ist bekannt, dass sich Quasare zu haufenartigen Strukturen, sogenannten "Large Quasar Groups" (LQG, Große Quasar-Gruppen) zusammenklumpen können, die dann erstaunliche Ausdehnungen erreichen können.

Während Galaxienhaufen für gewöhnlich 2 bis 3 Megaparsec (Mps) groß sind, bringen es normale Quasargruppen schon einmal auf einen Durchmesser von 200 Mpc. Die nun entdeckte längliche LQG-Struktur hat jedoch einen Durchmesser von 500 bis zu maximal 1.200 Megaparsec (Mpc) also bis zu 4 Milliarden Lichtjahren! Im Vergleich dazu entspricht der Abstand unserer eigenen Galaxie, der Milchstraße, von ihrer nächsten Nachbargalaxie, Andromeda, gerade einmal etwa 0,75 Mpc oder 2,5 Millionen Lichtjahren. Alleine schon diese nahezu unvorstellbare Distanz würde also in die neuentdeckte Struktur rund 1.600 Mal hineinpassen.



Himmelskarte mit Positionen und Dichte der Quasare in der neuentdeckten LQG. Die roten Kreuze markieren eine benachbarte kleinere Quasargruppe. | Copyright: R. G. Clowes / UCLan

Damit ist die Struktur jedoch derart groß, dass sie das Postulat des sogenannten "kosmologischen Prinzips" in Frage stellt, nach dem sich das homogene Weltall einem Beobachter unabhängig von dem Punkt des Raumes, in dem er sich befindet, immer gleich darstellen sollte und auf dem auch die moderne Theorie der Kosmologie nach Albert Einstein basiert. Obwohl bislang als gültig angenommen, konnte dieses Prinzip aber noch nie zweifelsfrei und anhand von direkten Beobachtungen bewiesen werden. Berechnungen auf der Grundlage dieses Prinzips legen eigentlich nahe, dass es keine Strukturen im Universum geben sollte, die größer sind als 370 Megaparsec.


"Obwohl es kaum möglich ist, sich den Maßstab bewusst zu machen, so können wir doch zweifelsfrei sagen, dass es sich bei dieser LQG um die bislang größte bekannte Struktur unseres Universums handelt", so Clowes. "Das ist alles höchst faszinierend, vor allem, da sie dem bisherigen Verständnis über den Maßstab des Universums widerspricht."





grenzwissenschaft-aktuell.de
Quelle: ras.org.uk, uclan.ac.uk


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#54

Dunkle Kraft

in Aus der Welt der Wissenschaft 13.01.2013 10:56
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Freitag, 11. Januar 2013
Haben Astronomen eine "Dunkle Kraft" im Universum entdeckt?



Röntgenteleskopaufnahme des Musketenkugel-Galaxienhaufens im Sternbild Krebs. | Copyright: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.


Davis (USA) - Durch die Kartierung der Masseverteilung einer gewaltigen galaktischen Kollision, sind US-Astronomen auf deutliche Hinweise auf eine bislang unbekannte Kraft gestoßen, die offenbar nur auf sogenannte Dunkle Materie einwirkt. Sollte sich die Beobachtung und die Schlussfolgerung der Forscher bestätigen, würde es sich um eine weitere und damit fünfte physikalische Grundkraft im Universum handeln.

Wie der Astronom William Dawson von der University of California auf dem Jahrestreffen der American Astronomical Society im kalifornischen Long Beach berichtet, entdeckte er und sein Team diese Hinweise bei der Beobachtung und Kartierung der Massenverhältnisse im sogenannten Musketenkugel-Galaxienhaufen (DLSCL J0916.2+2951), einem gewaltigen Himmelsobjekt im Sternbild Krebs, rund 5,2 Milliarden Lichtjahren von der Erde entfernt.

Für gewöhnlich sind Galaxien durch die Gravitation an andere Galaxien gebunden und bilden so gewaltige Galaxienhaufen. Der Musketenkugel-Galaxienhaufen ist hierbei ein gutes Beispiel dafür, was passiert, wenn zwei solcher Galaxienhaufen, von denen beide aus mehreren hundert Einzelgalaxien bestehen, miteinander kollidieren.

Im Musketenkugel-Galaxienhaufen machen jedoch die sichtbaren Sterne gerade einmal zwei Prozent der Gesamtmasse des Haufens aus. Etwa 12 Prozent dieser Masse besteht hingegen aus heißem Gas das mit Röntgenteleskopen entdeckt und gemessen werden kann (s. Abb.). Der Rest der Gesamtmasse, etwa 86 Prozent, besteht hingegen aus unsichtbarer sogenannter Dunkler Materie. Da normale feste Materie nur einen derart geringen Anteil der Gesamtmasse ausmacht, ist die Chance recht hoch, dass bei dieser Kollision kaum Galaxien des Haufens miteinander kollidieren, sondern diese lediglich aneinander vorbeiziehen.

Obwohl die Dunkle Materie natürlich auch im Musketenkugel-Galaxiehaufen unsichtbar ist, können Astronomen ihre Verteilung dadurch untersuchen, indem sie die gewaltige Masse des Galaxienhaufens als sogenannte Gravitationslinse nutzen, wenn diese Masse das Licht dahinterliegender Objekte etwa zu einem sogenannten Einstein-Ring verzerrt. Die Art und Weise, wie die Masse das Licht dann verzerrt, verrät den Astronomen dann die Verteilung der Dunklen Materie.

Diese Methode auf den Musketenkugel-Galaxienhaufen angewandt, stießen die Wissenschaftler nun jedoch auf ein merkwürdiges Phänomen: Verdichtungen Dunkler Materie werden relativ zu den sichtbaren Galaxien im Haufen verlangsamt. "Wir können einen Abstand zwischen der Dunklen Materie und den Galaxien von etwa 19.000 Lichtjahren ausmachen", zitiert "wired.com", den Wissenschaftler.

Der Grund, weswegen diese Beobachtung so ungewöhnlich ist, ist der, dass Dunkle Materie für gewöhnlich kaum mit sich selbst reagieren sollte. "Die Dunkle Materie sollte innerhalb der Kollision eigentlich ganz einfach durch sich selbst hindurchgleiten und sich demnach in etwa genau so schnell bewegen, wie die aufgrund der gewaltigen Abstände ebenfalls kaum miteinander interagierenden Galaxien.

Stattdessen hat es jedoch den Anschein, als ob die Dunkle Materie mit etwas Zusammenstößt - möglicherweise mit sich selbst - was sie abbremst und so im Vergleich zu den Galaxien derart verlangsamt. Die Voraussetzung hierfür wäre jedoch, dass die Dunkle Materie überhaupt mit sich selbst interagieren kann und das wäre ein bislang völlig unerwartetes und ebenso bislang unbekanntes Verhalten dieser Materie. Es würde sich also um eine neue universelle Naturkraft handeln - zusätzlich zu den vier bislang bekannten Grundkräften: Gravitation, Elektromagnetismus, starke und schwache Wechselwirkung.

Zwar wurde über die Existenz einer solchen fünften Grundkraft schon vielfach spekuliert und sie auch mit Teilchenbeschleunigern konkret gesucht - nachgewiesen oder direkt beobachtet konnte sie bislang jedoch noch nicht werden.

Obwohl diese "Dunkle Kraft" (noch) nicht Teil bisheriger physikalischer Modelle ist, könnte sie schon bald dabei behilflich sein, das Verhalten und zahlreiche Phänomene der Dunklen Materie besser zu verstehen.

Eine dieser Fragen ist das sogenannte Kern-Problem in Zwerggalaxien und Sternhaufen. Hier sollte Dunkle Materie sich eigentlich im Zentrum dieser Objekte konzentrieren - würde sie lediglich mit der Schwerkraft interagieren. Stattdessen ist jedoch in nahezu allen dieser Objekte genau das Gegenteil zu beobachten - ist die Dunkle Materie in diesen Haufen doch meist geradezu gleichmäßig verteilt. Würde Dunkel Materie nun durch die "Dunkle Kraft" mit sich selbst interagieren, könnte dies eine solche Verteilung, die der von Gas gleicht, erklären.

Zudem könnte die Entdeckung ein neues Beobachtungsfeld zum sogenanten "Dunklen Sektor" eröffnen. Mit dieser Bezeichnung beschreiben einige Wissenschaftler eine vermeintlich ganze Reihe von Kräften, die sich nicht auf normale Materie auswirken. Da bisherige Modelle über die Dunkle Materie davon ausgehen, dass die sie bildenden Teilchen sehr einfach aufgebaut sind und keinen besonderen Kräften unterliegen, gab es bislang für die meisten Physiker und Denker schlichtweg keinen Grund anzunehmen, dass dies anders sein könnte.

"Ich stelle mir dann immer gerne eine fremde, wissenschaftlich denkende Lebensform vor, die selbst vollständig aus dunkler Materie besteht aber nicht einmal in Betracht zieht, dass unsere Form der Materie derart komplex sein und mit Kräften und sich selbst interagieren könnte - einzig und alleine aus dem Grund heraus, dass die Wissenschaft dieser Wesen aus Dunkler Materie unsere Materie nicht nachweisen kann", so Dawson.

Da selbst Dawson und Kollegen bislang jedoch nur mit 85-prozentiger Sicherheit sagen können, dass das, was sie beobachten durch die Interaktion von Dunkler Materie mit sich selbst erklärt wird, müssen weitere Untersuchungen die Theorie der Forscher nun noch überprüfen und belegen. "Eine solche Wahrscheinlichkeit ist zwar recht gut, wenn man sich in Las Vegas befindet - aber Wissenschaftler können aber keine großen Behauptungen aufstellen, wenn es noch Unsicherheiten von bis zu 20 Prozent gibt". Gerade die Verzerrung des Lichts durch Gravitationslinsen sei eine sehr diffizile Angelegenheit und berge eine Vielzahl an möglichen Fehlerquellen.

grenzwissenschaft-aktuell.de
Quellen: wired.com


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#55

Initiative am Weltwirtschaftsforum bereitet globale Politik- und Wirtschaftselite auf die Entdeckung außerirdischen Lebens vor

in Aus der Welt der Wissenschaft 26.01.2013 13:36
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Samstag, 26. Januar 2013
Initiative am Weltwirtschaftsforum bereitet globale Politik- und Wirtschaftselite auf die Entdeckung außerirdischen Lebens vor

Titelumschlag des "Global Risks 2013" Report des "Risk Response Network" des World Economic Forums 2013". | Copyright: weforum.org


Davos (Schweiz) - Ähnlich wie der G8-Gipfel, so gilt auch das sogenannte Weltwirtschaftsforum (World Economic Forum, WEF), seit Jahren als elitäres Treffen der politischen- und wirtschaftlichen Elite und wird als "neoliberales Symbol des Kapitalismus" unter anderem von Globalisierungskritikern kritisiert. Auch auf dem derzeitigen Treffen dieser politischen und wirtschaftlichen Elite, zu dem alljährlich auch zahlreiche Vertreter der Medien und Intellektuelle eingeladen sind, klärt seit acht Jahren eine eigens eingerichtete Initiative über "Globale Risiken" (Global Risks) heuer in der Kategorie "X Factors" unter anderem auch über die möglichen Implikationen und Auswirkungen der Entdeckung außerirdischen Lebens auf.

Gemeinsam mit der renommierten wissenschaftlichen Fachzeitschrift "Nature" klären Experten des "Risk Response Network" hierzu über fünf Themen außerhalb des Mainstreams auf, deren Umsetzung bzw. Eintreffen nach Ansicht der Experten wahrscheinlich zu einem Paradigmenwechsel im globalen Denken und Handeln führen werden.

Neben den Risiken eines unkontrollierbaren Klimawandels, der künstlichen, bzw. bio-medizinischen deutlichen Steigerung der kognitiven Fähigkeiten des Menschen, dem unkontrollierten Einsatz von Geo-Engineering-Methoden zur künstlichen Beeinflussung des Erdklimas und den Kosten einer deutlich gesteigerten Lebenserwartung, zählt der "Global Risks Report 2013" auch die Entdeckung außerirdischen Lebens und außerirdischer Intelligenz zu den besagten "X-Faktoren" - auf die sich "Staaten und Firmen einstellen sollten".

"In einer Welt voller Unsicherheiten, versuchen wir ständig, aktuelle 'X-Faktoren' zu identifizieren", erläutern die Autoren des Berichts einführend. Hierbei handele es sich um "auftretende Bedenken von möglicherweise zukünftiger Bedeutung, jedoch mit unbekannten Konsequenzen. Indem wir vorausschauen und diese hervortretenden Themen identifizieren, wird uns dies dabei helfen, zukünftige Herausforderungen vorherzusehen und deutlich eigenständigere Herangehensweisen zu entwickeln, statt von diesen Entwicklungen überrascht und dadurch in eine passivere Position gezwungen zu werden."



Somit handele es sich bei den "X Factors" um "ernstzunehmende Themen, die auf den jüngsten wissenschaftlichen Entwicklungen fußen, die oft aber als noch weiter entfernt wahrgenommen werden, als andere uns direkt betreffende Sorgen, wie aktuell etwa sog. gescheiterte Staaten, extreme Wetterphänomene, Hungersnöte, die makro-ökonomische Unsicherheit und bewaffnete Konflikte. Diese (X-)Themen betreffen ebenso breit wie auch erst vage verstandene Inhalte, die jedoch schon bald Nährböden für potentielle zukünftige Risiken aber auch Chancen werden könnten."

Zum Punkt "Discovery of Alien Life" (Die Entdeckung von außerirdischem Leben) führt der "Global Risks Report 2013" des Weltwirtschaftsforums folgendes aus:

"Vor dem Hintergrund der stets steigenden Geschwindigkeit der Erforschung des Weltalls, ist es zunehmend absehbar, dass wir (schon bald) außerirdisches Leben oder andere Planeten entdecken könnten, auf denen menschliches Leben möglich wäre. Was wären die Effekte einer solchen Entdeckung auf den Fluss von Fördermitteln und Forschungsgeldern und das Selbstverständnis der Menschheit?

Erst 1995 haben wir einen ersten Beweis dafür gefunden, dass auch andere Sterne Planeten besitzen, die sie umkreisen. Mittlerweile wurden tausende 'Exoplaneten' entdeckt, die ferne Sterne umkreisen. Alleine die NASA-Mission "Kepler", die nach erdgroßen Planeten in der habitablen (also für Leben weder zu warmen noch zu kalten) Zone um sonnenähnliche Sterne fahndet, hat innerhalb von nur drei Jahren bereits tausende von Planetenkandidaten entdeckt – darunter auch bislang ein Planetenkandidat von der Größe der Erde innerhalb dieser Zone (...wir berichteten).

Die Tatsache, dass Kepler bereits so viele Planetenkandidaten in nur einem kleinen Himmelsausschnitt entdeckt hat, legt (die Vorstellung) nahe, dass es unzählige erdähnliche Planeten alleine um Sterne in unserer eigenen Galaxie gibt. In spätestens 10 Jahren könnten wir nicht nur Beweise dafür vorliegen haben, dass die Erde nicht einzigartig ist sondern, dass auch Leben anderswo im Universum existiert.



Angenommen, dass Astronomen, die Exoplaneten studieren, eines Tages die chemischen Signale von Leben (auf einem fernen Planeten) finden - beispielsweise die Anwesenheit von Sauerstoff im atmosphärischen Spektrum eines Planeten, um damit eines derart reaktiven Elements, dass sehr schnell etwa aus der Erdatmosphäre verschwinden, wenn es nicht von Pflanzen wieder angereichert würde. (In einem solchen Fall) würden wohl vergleichsweise schnell Gelder zum Bau neuer Teleskope fließen, um diese belebten Welten sowohl vom Boden aus als auch aus dem All im Detail untersuchen zu können. Neue Fördergelder und die nötige Brainpower könnten von den Herausforderungen des menschlich-bemannten oder von artifizieller Intelligenz (die die interstellaren Reisen besser überstehen könnten) gesteuerten Raumflugs und den hierzu notwendigen Technologien angezogen werden.

Eine solche Entdeckung wäre wahrscheinlich eine der größten Schlagzeilen des entsprechenden Jahres und das öffentliche Interesse wäre wahrscheinlich enorm. Dennoch würde sie die Welt nicht umgehend verändern. Schon zuvor wurde außerirdisches Leben immer mal wieder angeblich entdeckt. So war zur Jahrhundertwende zum 20. Jahrhundert der US-Astronom Percival Lowell ebenso wie zahlreiche andere Menschen davon überzeugt, dass der Mars von einem ganzen System (künstlicher) Kanäle überzogen war, die dort einst von einer aussterbenden Zivilisation errichtet worden waren. Dennoch trug diese damalige Überzeugung großer Teile der Menschheit, dass wir nicht alleine sind, weder dazu bei, eine Ära des guten Willens und der irdischen Harmonie herbeizuführen, noch konnte sie den Ausbruch des ersten Weltkriegs 1914 verhindern.

Den wohl größten Einfluss dürfte eine solche Entdeckung auf die Wissenschaft selbst haben. Angenommen, dass Beobachtungen auf eine potentielle zukünftige zweite Heimat um einen anderen Stern oder die Existenz von Leben in unserem eigenen Sonnensystem hindeuten würden – etwa an den Marspolen, in unter den Eispanzern verborgenen Ozeanen des frostigen Jupitermondes Europa oder sogar in den Seen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen auf dem Saturnmond Titan. In einem solchen Fall würden Wissenschaftler umgehend auf eine robotische oder sogar bemannte Mission zur Erforschung dieses Lebens vor Ort drängen und auch zahlungskräftige Quellen könnten nun Willens sein, dieser Forderung zuzuhören.

Gerade die neuentstandene private Weltraum-Wirtschaft hatte mit 2012 ein großes Jahr und sah die Geburt des privaten Weltraumfernfrachtverkehrs, das erste kommerziell erbaute und gesteuerte Raumschiff, das erfolgreich an die Internationale Raumstation (ISS) andockte sowie eine ganze Reihe von berühmten Milliardären, die ihre Absicht bekundet haben, den Abbau von Rohstoffen auf Asteroiden Wirklichkeit werden zu lassen.


Quelle: grenzwissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 26.01.2013 13:37 | nach oben springen

#56

Ist dieser Stern älter als das Universum?

in Aus der Welt der Wissenschaft 12.03.2013 22:11
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Mittwoch, 13. März 2013
Astronomisches Dilemma: Ist dieser Stern älter als das Universum?


Der sog. Methusalem-Sterm " HD 140283". | Copyright: Digitized Sky Survey (DSS), STScI/AURA, Palomar/Caltech, and UKSTU/AAO

University Park (USA) - Mit dem Weltraumteleskop "Hubble" haben Astronomen das Alter des Sterns HD 140283 neu und genauer als bisher bestimmt. Dieser könnte demnach bis zu 14,5 Milliarden Jahre alt sein - inklusive einer Unsicherheit von 800 Jahren (+/-). Im Extremfall wäre der auch als "Methuslaem Stern" bezeichnete Stern damit älter als das Universum selbst, das erst auf 13,8 Milliarden Jahre geschätzt wird.

Allerdings rückt die neue Alterbestimmung durch das Team um Howard Bond von der Pennsylvania State University das "genaue" Alter des Sterns zumindest deutlich mehr in Reichweite einer Deckung mit dem Alter des Universums als frühere Schätzungen.

Diese hatten "HD 140283" auf bis zu 16 Milliarden Jahren datiert und Kosmologen damit vor ein Dilemma gestellt. Hätte sich dieses Alter bestätigt, so müsste entweder die modernen Kosmologie selbst, die derzeitige stellare Physik oder die angenommene Entfernung des Sterns falsch sein.

Die neuen Messungen mit Hubble reduzieren die Unsicherheit bei der Altersbestimmung nun derart, dass sich das vermutete Alter des Sterns zumindest an einem Rande des möglichen Spektrums mit dem Alter des Universums überlappt.

HD 140283 gehört wahrscheinlich zu einer Gruppe sehr alter Sterne, die die Milchstraße in deren Halo - einer Art galaktischer Atmosphäre - umkreisen. Bei diesen Sternen handelt es sich wahrscheinlich um die ersten stellaren Objekte als Teil oder im Umfeld unserer Galaxie. Aktuelle Aufnahmen des "Methusalem Sterns", dass dieser - derzeit das Sternbild Leier durchziehende Stern - im Begriff ist, sich zu einem Roten Riesen aufzublähen.

grenzwissenschaft-aktuell.de
Quelle: hubblesite.org


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
zuletzt bearbeitet 13.03.2013 19:36 | nach oben springen

#57

RE: Ist dieser Stern älter als das Universum?

in Aus der Welt der Wissenschaft 18.08.2013 22:29
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Samstag, 17. August 2013
Magnetar offenbart erstmals Magnetfelder um Schwarzes Loch im Zentrum der Milchstraße


Bonn (Deutschland) - Im Zentrum unserer Milchstraße haben Bonner Astronomen einen sogenannten Magnetar aufgespürt. Dieser rasch rotierende und extrem dichte Neutronenstern - ein sogenannter Pulsar - besitzt ein extrem starkes Magnetfeld und ermöglicht es den Forschern, die direkte Umgebung des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie zu untersuchen.

Zugleich ist es den Astronomen zum ersten Mal gelungen, die magnetische Feldstärke um die Zentralquelle zu bestimmen. Dabei konnten sie zudem nachweisen, dass diese mit Magnetfeldern gefüttert wird, die zudem den Masseneinstrom in das Schwarze Loch regulieren und erklären so die beobachtete Strahlung dieser gewaltigen Schwerkraftfalle.


Wie kosmische Leuchttürme strahlen Pulsare äußerst präzise Radioblitze ab. Die gerade einmal rund 20 Kilometer durchmessenden Objekte eignen sich von daher in idealer Weise, um die Umgebung Schwarzer Löcher zu studieren. Aus diesem Grund war die Entdeckung eines solchen Pulsars im Zentrum unserer Milchstraße eines der Hauptziele der Pulsarastronomie in den vergangenen 20 Jahren. Im Herzen der Galaxis befindet sich nämlich das uns nächst gelegene superschwere Schwarze Loch mit der viermillionenfachen Sonnenmasse, Sagittarius A* (Sgr A*) genannt, erläutert die Pressemitteilung des die Studie leitenden Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIFR).

Wie die Wissenschaftler um Ralph Eatough aktuell in den Fachzeitschriften "Nature" (DOI: 10.1038/nature12499) und "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society Letters" berichten, ließe sich ein Pulsar im galaktischen Zentrum etwa dazu nutzen, die Krümmung der Raumzeit in unmittelbarer Umgebung des Schwarzen Lochs zu messen und dabei zu überprüfen, ob Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie auch solch extremen Tests standhält. Bislang war diese Suche jedoch erfolglos, weshalb einige Forscher das Zentrum der Milchstraße auch schon zur Pulsar-freien Zone erklärt hatten.


Nachdem Satelliten der US-Raumfahrtbehörde NASA im vergangenen Frühjahr den Strahlungsausbruch einer neuen Röntgenquelle in Richtung des galaktischen Zentrums mit der Aussendung von pulsierender Röntgenstrahlung entdeckt hatten, schlossen die Astronomen aus den Beobachtungsdaten, dass es sich tatsächlich doch um einen Magnetar - also um einen jungen Neutronenstern mit extrem starkem Magnetfeld - handeln musste.

"Sobald wir von der Entdeckung regelmäßiger Pulse im Röntgenbereich mit dem NuSTAR-Teleskop gehört hatten, haben wir das Effelsberger 100-Meter-Teleskop in Richtung des galaktischen Zentrums ausgerichtet", sagt Eatough. "Bei den ersten Beobachtungen war der Pulsar noch nicht eindeutig sichtbar. Beim zweiten Versuch aber erwies er sich im Radiobereich als recht aktiv und sehr leuchtkräftig".

Während zusätzliche Beobachtungen mit verschiedenen Radioteleskopen weltweit (Jodrell Bank, England; Very Large Array sowie Green Bank, beide USA; Australia Telescope, Parkes/Australien; Nançay, Frankreich) erlebten die Forscher dann weitere Überraschungen: "Wir haben die Radiohelligkeiten ausgerechnet und konnten kaum glauben, dass dieser Magnetar inzwischen so hell geworden war", berichtet Evan Keane vom Jodrell-Bank-Observatorium.

"Das Radioteleskop Effelsberg ist Anfang der 1970er-Jahre so gebaut worden, dass man auch Zugang zum galaktischen Zentrum hat. Und vier Jahrzehnte später wird der erste Radiopulsar im Herzen der Milchstraße mit Effelsberg entdeckt", zeigt sich Heino Falcke, Professor an der Radboud-Universität Nimwegen von den Ergebnissen fasziniert. "Manchmal brauchen Astronomen eben Geduld. Es war anstrengend, aber am Ende hatten wir Erfolg."



Der neu entdeckte Pulsar mit der Bezeichnung "PSR J1745-2900" gehört zu einer speziellen Gruppe von Pulsaren, den sogenannten Magnetaren. Diese Objekte besitzen extrem starke Magnetfelder in der Größenordnung von 100 Millionen Tesla - das entspricht ungefähr der 1000-fachen Stärke der Magnetfelder von normalen Neutronensternen oder dem 100-billionenfachen der Stärke des irdischen Magnetfeldes. Die Strahlung von Magnetaren ist sehr stark polarisiert. Misst man die Drehung der Polarisationsebene - verursacht durch ein von außen wirkendes Magnetfeld -, so lässt sich die Stärke des Magnetfelds in Richtung des Pulsars bestimmen.

Die Magnetfeldstärke in der direkten Umgebung des Schwarzen Lochs im galaktischen Zentrum ist für Wissenschaftler eine wichtige Kenngröße. Das Massemonster verschluckt letztendlich Material aus seiner direkten Umgebung, hauptsächlich heißes ionisiertes Gas. Dieser Prozess wird als Akkretion bezeichnet. Die von dem einfallenden Gas erzeugten Magnetfelder können Struktur und Dynamik des Akkretionsflusses beeinflussen und ihn sogar blockieren.

Dank des neuen Pulsars haben die Forscher die Stärke des Magnetfelds dort gemessen, wo der Akkretionsfluss zur Zentralquelle einsetzt - die ersten Resultate deuten auf ein starkes und großskalig geordnetes Magnetfeld hin.

"Um die Eigenschaften von 'Sgr A*' verstehen zu können, müssen wir den Akkretionsprozess begreifen, mit dem das Gas in das zentrale Schwarze Loch transportiert wird", erläutert Michael Kramer, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie. "Bis jetzt blieb ein Parameter unbekannt, nämlich die Magnetisierung des Gases. Die aber ist entscheidend für die Struktur des Akkretionsflusses."

Wenn die Akkretion des von ionisiertem Gas erzeugten Magnetfelds bis hin zum Ereignishorizont des Schwarzen Lochs erfolgt, lässt sich auch die Strahlung von Radio- bis zu Röntgenwellenlängen erklären, die lange mit der Zentralquelle selbst in Verbindung gebracht wurde. Außerdem können sehr starke Magnetfelder direkt am schwarzen Loch den Akkretionsprozess unterdrücken. Aus diesem Grund "hungert" Sgr A* im Vergleich zu superschweren Schwarzen Löchern in anderen Galaxien.

Leider steht auch der neu gefundene Pulsar mit einer Umlaufperiode von mindestens 500 Jahren immer noch in zu großer Entfernung von der Zentralquelle, um die Struktur der Raumzeit direkt im Zentrum detailliert zu erforschen. Außerdem sind die Signale von Magnetaren sehr rauschbehaftet und damit eher ungenaue Uhren. "Im Idealfall möchten wir schneller rotierende Pulsare in geringerem Abstand vom Zentrum finden, um damit die Timing-Resultate noch genauer zu machen", sagt Eatough abschließend. "Der neue Pulsar lässt hoffen, dass uns das in Zukunft gelingt."
grenzwissenschaft-aktuell.de
Quelle: mpifr-bonn.mpg.de


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franzpeter
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#58

Alternative zum Urknall

in Aus der Welt der Wissenschaft 17.09.2013 14:08
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Dienstag, 17. September 2013
Alternative zum Urknall: Erzeugte ein hyperdimensionales Schwarzes Loch unser Universum


Waterloo (Kanada) - Statt in einem plötzlichen Ur-Knall aus einer sogenannten Singularität - einem winzigen Punkt also in dem Zeit und Raum in einem einzigen nicht wissenschaftlichen zu beschreibenden Zustand komprimiert sind, skizzieren kanadische Astrophysiker auf der Grundlage der Arbeit deutscher Kollegen aus dem ein gänzliches neues Szenario der Entstehung des Universums. Demnach entstand unser dreidimensionales Universum durch den Kollaps eines vierdimensionalen Sterns zu einem hyperdimesionalen Schwarzen Loch. Obwohl recht komplex, so könnte die Theorie zustände unseres dreidimensionalen Universums erklären, an denen die bisherige Urknall-Theorie scheitert.

Wie die Forscher um Niayesh Afshordi vom Perimeter Institute for Theoretical Physics im kanadischen Waterloo vorab auf "arXiv.org" berichten, wäre unser Universum demnach sozusagen aus Trümmerteilen hervorgegangen, die herausgeschleudert wurden als ein vierdimensionaler Stern zu einem Schwarzen Loch kollabierte.

Mit dem Urknall-Modell hingegen sei kaum zu erklären, wie ein derart uniformes Universum wie unser Kosmos entstanden sein soll, dessen Temperatur überall und in alle Richtungen annähernd homogen ist. Hauptproblem für die Urknall-Theorie ist, dass das Universum schlichtweg noch gar nicht genug Zeit gehabt hätte, um sich auf eine derart ausgewogenen Temperatur abzukühlen, erläutern die Forscher.



Um dieses Paradoxon zu lösen, bedienen sich die meisten Kosmologen einer hypothetischen Energieform, die sogenannte Dunkle Energie, die das noch junge Universum mit Überlichtgeschwindigkeit aufgebläht haben soll, sodass sich ein zunächst relativ kleiner Flecken gleicher Temperatur gleichmäßig in die Weiten des heutigen Kosmos ausbreiten konnte.

"Allerdings war der Urknall so chaotisch", gibt Afshordi zu bedenken, "dass es völlig unklar ist, wo und wie dieser vergleichsweise kleine Fleck homogener Temperatur gewesen sein soll."

In ihrer aktuellen Arbeit berufen sich Afshordi und Kollegen auf das schon im Jahre 2000 von Wissenschaftlern um Gia Dvalo von der Ludwig-Maximilian-Universität in München vorgeschlagene Modell, nach dem unser dreidimensionales (3D) Universum lediglich eine Art Membrane sei, die durch ein Universum mit vier Raumdimensionen treibe.

Anhand ihrer Untersuchungen stellten Afshordi und Kollegen fest, dass wenn ein solches 4D-Universum auch seine eigenen massereichen 4D-Sterne hätte, dass diese auch wie unsere 3D-Sterne am Ende ihres Lebens in einer Supernova-Explosion ihre äußeren Hüllen ins All schleudern, während ihre inneren Schichten zu 4D-Schwarzen Löchern kollabieren könnten - genau so, wie sich dieser Vorgang auch in unseren 3D-Universum abspielt


"In unserem Universum wird ein Schwarzes Loch durch eine kugelförmige Oberfläche begrenzt - dem sogenannten 'Ereignishorizont'. Während in einen dreidimensionalen Raummodell also ein zweidimensionales Objekt (eine Oberfläche) benötigt wird, um die Grenze eines Schwarzen Lochs zu erzeugen, benötigt es in dem skizzierten 4D-Universum ein dreidimensionales Objekt und damit einer Form die als "Hypersphäre" bezeichnet wird.

Als die Forscher nun den Sternentod eines 4D-Sterns berechneten entdeckten sie, dass das bei diesem Vorgang herausgeschleuderte Material tatsächlich eine 3D-Membrane um den dreidimensionalen Ereignishorizont bilden und sich langsam ausbreiten würde.


Die Autoren der Studie postulieren auf dieser Grundlage weiter, dass unser 3D-Universum genau eine solche Membrane sein könnte und dass die zuvor anhand der Berechnungen vorhergesagte Ausbreitung dieser Schicht der beobachtbaren Ausdehnung unseres Universum entsprechen könnte. "Astronomen haben die Ausdehnung unseres Universums gemessen und anhand dieser Beobachtung zurückgerechnet, dass das Universum in einem einzigen (punktuellen) Knall entstanden sein muss." Dieses Bild, so erläutert Afshordi, "könnte aber auch nur eine Illusion sein".

Das neue Modell erkläre zugleich auch die Uniformität des Universum, da das uns umgebende 4D-Universum zum Zeitpunkt der Entstehung unseres 3D-Universums bereits unendlich lange existiert haben könnte und in Teilen dieses 4D-Univesums so zahlreiche Möglichkeiten für ein Temperaturgleichgewicht ergeben haben könnten, wie es dann von dem entstanden (unseren) 3D-Universum übernommen worden sein könnte.

Zugleich offenbare aber auch das Modell von Afshordi und Kollegen einige Probleme, erläutert der Nature-Kommentar: "Erst in diesem Frühjahr veröffentlichte das europäische Weltraumobservatorium 'Planck' die bislang genaueste Karte der Temperaturunterschiede in der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung des frühen Universums und dieses Muster stimmt mit dem, anhand der Urknall-und Ausdehnungs-Theorie vorhergesagtem Muster nahezu überein (...wir berichteten).

Afshordis Theorie des vierdimensionalen Schwarzen Lochs weicht von den Planck-Beobachtungen jedoch um 4 Prozent ab - ein Umstand, den die Forscher durch eine noch genauere Abstimmung ihres Modell jedoch schon bald beheben wollen.

Trotz der Abweichung von den Beobachtungen lobt Dvali die Arbeit des Teams um Afshordi: "Die Vorstellung einer Singularität ist das Hauptproblem der modernen Kosmologie. (Afshordi und Kollegen) haben diese Geschichte nun neu geschrieben, sodass wir dieses Problem überhaupt nicht haben. (...) Auch wenn die Planck-Daten die Aufblähung des Universums stützen, so lassen sie doch auch die Frage offen, wie bzw. wodurch diese Aufblähung passiert sein soll. Die aktuelle Studie könnte zeigen, wie diese Ausdehnung (wenn auch nicht durch den Urknall), dann aber durch die Bewegung unseres Universums durch eine höherdimensionale Wirklichkeit ausgelöst wird."

Quelle Grenzwissenschaft-aktuell

Anmerkung

Gefällt mir schon besser.
Mathematische Rückrechnung hat nicht unbediungt etwas mit Realität zu tun.
Wenn bei der Rückrechnung im Zeitpunkt O eine Singularität erscheint, ist das gut und schön. Aber was, wenn der Urknall bei einem Zeitpunkt Xn/Yn (mit noch sehr viel Masse) erfolgte und die Rückrechnung lediglich eine Formalität beinhaltet?

Dann lieber her mit einer weiteren Dimension und einem schon seit Ewigkeiten existierendem Universum.
Denn, "vunn nix kütt nix".
Und das unser Universum - in was für einer Energieform auch immer - im Rückrechnungspunkt X0/Y0 durch eine Singularität gepasst hat, nee, wissense nee.!


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#59

Weckruf für europäische Kometen-Sonde Rosetta

in Aus der Welt der Wissenschaft 19.01.2014 18:43
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Sonntag, 19. Januar 2014
Weckruf für europäische Kometen-Sonde Rosetta




Darmstadt (Deutschland) - Am kommenden Montag, 20. Januar 2014, wird die 2004 gestartet europäische Raumsonde "Rosetta" aus ihrem fast zweieinhalbjährigen Tiefschlaf geweckt und auf ihr Ziel, den Kometen "67P/Churyumov-Gerasimenko" vorbereitet. Diesen soll das Raumschiff dann im kommenden November erreichen, umkreisen und die Landeeinheit "Philae" darauf absetzen. Erstmals folgt damit eine irdische Sonde einem Kometen auf seinem Weg in Richtung Sonne. Ebenfalls zum ersten Mal wird ein Landegerät auf einer Kometenoberfläche aufsetzen und vor Ort Messungen durchführen. Die Planetenforscher wollen so herausfinden, wie unser Sonnensystem entstanden ist - denn Kometen führen wie ein riesiger Kühlschrank das ursprünglichste Material in gefrorenem Zustand mit sich. Die Forscher erhoffen sich von den Ergebnissen auch Aufschlüsse darüber, ob sie Saat des Lebens mit Kometen auf die Erde kam.



Derzeit trennen die Sonde nur noch neun Millionen Kilometer von ihrem Ziel: "Noch wissen wir nicht, auf welche Bedingungen wir dort stoßen", sagt Dr. Stephan Ulamec vom DLR und Projektleiter für den Lander Philae. Aufnahmen des Hubble-Teleskops zeigen bislang nur, dass "Churyumov-Gerasimenko" einen Durchmesser von drei bis fünf Kilometern hat und innerhalb von etwa zwölf Stunden einmal um sich selbst rotiert.

Mit der Ankunft von "Rosetta" und dem mitgeführten "Philae" soll sich dieser Wissenstand aber deutlich ändern: Bohrer, Spektrometer, Kameras, Sensoren oder auch Ionendetektoren sollen den Kometen auf das Genaueste erforschen. "Das Material des Kometen hat sich seit 4,6 Milliarden Jahren kaum verändert und wir können somit in die Geburtsphase unseres Planetensystems schauen", betont Kometenforscher Dr. Ekkehard Kührt, wissenschaftlicher Projektleiter für die DLR-Experimente auf Sonde und Lander.




Insgesamt drei Experimente werden unter der Leitung des DLR gemeinsam mit internationalen Partnern durchgeführt, an weiteren beteiligen sich die DLR-Forscher, erläutert die Pressemitteilung des DLR. "Die Mission bietet uns Planetenforschern Möglichkeiten, die wir noch nie hatten", so Kührt weiter. Bisher konnten Kometen wie "Halley", "Temple 1" oder "Wild 2" nur im schnellen Vorbeiflug und aus großer Entfernung untersucht werden.

Erste aufschlussreiche Bilder von Churyumov-Gerasimenko wird die Bordkamera "OSIRIS" wohl in den nächsten Monaten aufnehmen, wenn Rosetta dem Rendezvous mit dem Kometen immer näher und näher entgegenfliegt.

Neben OSIRIS trägt die Sonde an Bord auch beispielsweise das Spektrometer "VIRTIS", das die mineralogische Zusammensetzung der Kometenoberfläche und die flüchtigen Komponenten untersuchen wird, das Mikrowelleninstrument "MIRO" und das Massenspektrometer "ROSINA", die unter anderem die Gasmoleküle charakterisieren werden, sowie das Instrument "CONSERT", das mit langwelligen Radiosignalen die innere Struktur des Kometenkerns analysieren soll.




"Die Instrumente auf dem kühlschrankgroßen 'Lander Philae' sollen nach der Landung im November 2014 den Kometen vor Ort untersuchen - während er aktiv wird und seine charakteristische Staubhülle und den Schweif bildet", führt das DLR weiter aus. "Bereits während der Landephase wird die Kamera 'ROLIS' Aufnahmen von der Kometenoberfläche machen. 'MUPUS' wird sich auf dem Kometen in den Boden hämmern, um unter anderem Temperatur und physikalische Beschaffenheit bis zu einer Tiefe von etwa 30 Zentimetern zu bestimmen. 'SESAME' soll die Kometenaktivität überwachen und die Ausbreitung von Schallwellen im Boden erfassen. 'CIVA' liefert Panoramabilder und analysiert die mit einem Bohrer gewonnenen Bodenproben. 'COSAC' wird die organische Chemie analysieren und vielleicht sogar Aminosäuren identifizieren.

In Kometen sehen einige Wissenschaftler auch einen möglichen Schlüssel für die Entstehung des irdischen Lebens. "Es könnte durchaus sein, dass von einem Kometen dort draußen auch die Bausteine, die letztlich zum Leben geführt haben, auf die frühe Erde gelangten", erläutert Ulamec und fügt nicht zuletzt hinzu: "Alles Wasser auf der Erde könnte von Kometen stammen."

Quelle Grenz|Wissenschaft-aktuell


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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#60

Raumsonde Rosetta

in Aus der Welt der Wissenschaft 22.01.2014 12:39
von franzpeter | 9.173 Beiträge

Meldung | 21.01.2014 |
Raumsonde Rosetta
"Ich war sicher, dass das Signal kommen würde"
Kurz nach dem Empfang der ersten Funksignale der Kometensonde Rosetta am Abend des 20. Januar 2014 sprach Felicitas Mokler mit Andrea Accomazzo, dem Flugleiter der Mission.

SuW: Herr Accomazzo, gestern wurde Rosetta aus dem Tiefschlaf geholt. Wie hat man es sich vorzustellen, wenn bei so einer Raumsonde der Wecker klingelt?

Andrea Accomazzo: An Bord von Rosetta gibt es vier Uhren, die jede Sekunde zählen. Der Bordcomputer, der auch in dem Tiefschlafmodus der Sonde nicht ausgeschaltet ist, gleicht alle 15 Minuten sein Zeitsignal mit diesen ab. Wir hatten einen Zeitpunkt vorprogrammiert, für den der Computer weiß: "Jetzt heißt es, wieder aufwachen und alle technischen Funktionen auf Normalstatus hochfahren."
Andrea Accomazzo am Abend des 20. Januar 2014
Andrea Accomazzo am Abend des 20. Januar 2014
Kurz nach dem Empfang der ersten Funksignale der Kometensonde Rosetta am Abend des 20. Januar 2014 kannte der Jubel im Kontrollraum des ESOC in Darmstadt keine Grenzen. In der Bildmitte ist Andrea Accomazzo, Flugleiter des Rosetta-Projekts, zu sehen. Links von ihm stehen Paolo Ferri und rechts Manfred Warhaut und Mark McCaughrean neben weiteren ESA-Mitarbeitern.

SuW: Dieser Zeitpunkt war für 11:00 Uhr MEZ vorgesehen. Warum galt es von da an noch ungefähr sechs Stunden zu warten, bis man sicher sein konnte, dass Rosetta auch wirklich wieder voll aktiviert wurde?

Accomazzo: Zunächst brauchte Rosetta rund sechs Stunden Zeit zum Aufwärmen, dann musste die Sonde ihre Position so ausrichten, dass sie zur Erde funken kann. Das Signal selbst ist von ihr bis zur Erde 45 Minuten auf der Reise.

SuW: Warum war Rosetta überhaupt in einen Tiefschlafmodus versetzt worden?

Accomazzo: Jenseits einer Entfernung von mehr 675 Millionen Kilometern von der Sonne sind die Sonnensegel einfach zu klein, um die Energieversorgung für die gesamte Sonde über einen längeren Zeitraum sicherzustellen. Im Prinzip wäre es zwar durchaus möglich gewesen, Rosetta weiterhin im Normalbetrieb laufen zu lassen. Hätte es jedoch Probleme jedweder Art gegeben, hätte die Energie nicht ausgereicht, um diese zu beheben und gleichzeitig die restlichen Instrumente weiterhin zu versorgen. – Und es treten bei Weltraummissionen in der Regel immer unvorhergesehene Ereignisse auf. Im Winterschlafmodus dagegen ist das Lageregelungs-Kontrollsystem von Rosetta ausgeschaltet, der Energieverbrauch des Satelliten ist deutlich reduziert.

SuW: Ist es üblich, dass man Satelliten für eine gewisse Zeit in Tiefschlaf versetzt oder war es bei Rosetta ein Sonderfall?

Accomazzo: Nein, das ist bei Weitem nicht immer notwendig. Aber bei Rosetta hatten wir keine andere Wahl. Übrigens war Rosetta auch diejenige Mission, die als erste in einen Tiefschlafmodus versetzt wurde, bevor sie ihre eigentlichen wissenschaftlichen Aufgaben erfüllt hat. Ein bisschen Erfahrung dazu hatten wir zwar schon mit der Mission Giotto, die zum Halley’schen Kometen geflogen ist. Sie wurde jedoch erst zeitweise unter Sparflamme betrieben, nachdem sie ihre ursprünglich geplanten Dienste getan hatte. Wir haben diese Mission noch im Nachhinein verlängert.

SuW: Das Wieder-Hochfahren der Instrumente ist nicht ohne Risiko. Wie testet man Schlafmodus und Aufweckvorgang im Vorfeld?

Accomazzo: Wir simulieren das am Computer und im Labor – aber auch direkt im Flug. So konfigurierten wir Rosetta im Jahr 2010 für eine Woche im Tiefschlafmodus. Zu diesem Zeitpunkt war die Energie noch nicht knapp. Da haben wir ausprobiert, ob alles funktioniert.

SuW: Waren Sie gestern sehr aufgeregt, ob alles glatt gehen und am Abend das Signal eingehen würde?

Accomazzo: Nun, ich war sicher, dass das Signal kommen würde. Sonst hätte ich mir den Job als Flugleiter für so eine Mission nicht ausgesucht. Aber je näher der Zeitpunkt rückte, zu dem sich Rosetta melden sollte, umso angespannter war ich natürlich schon.

SuW: Wie sieht für die nächsten Monate Ihr Alltag als Flugleiter der Rosetta-Mission aus?

Accomazzo: Nun steht uns die interessanteste Phase der Mission bevor: Nach und nach werden wir die gesamte Sonde reaktivieren und durchtesten, ob die Instrumente wie gewünscht funktionieren. Dann wird mit der Annährung an den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko begonnen. Dazu werden wir den Kometen täglich fotografieren und aus den Aufnahmen das Anflugmanöver berechnen. In einem nächsten Schritt gilt es, den Kometen zu charakterisieren, um zu sehen, wie Rosetta um ihn herum fliegen und schließlich der Lander Philae aufsetzen kann. Aus Sicht der Flugleitung ist dies der spannendste Teil und wir freuen uns alle darauf.
Quelle: spektrum.de


Mit freundlichen Grüßen
franzpeter
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