Ausgabe 07/02 Terracom
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Astro-News

 

Linsen überall?

Ferne Galaxien aus der Zeit des noch jungen Universums strahlen viel zu hell - vermutlich weil es viel mehr Gravitationslinsen gibt als bislang angenommen.

Nichts leuchtet so hell wie die Quasare, die sich meist in Zentren von Galaxien finden und vermutlich nichts anderes sind als Schwarze Löcher, die sich innerhalb grell-heller Hüllen einstürzender Materie verbergen. Doch trotz ihrer Helligkeit sind die weit entfernten Quasare aus der Anfangszeit des Universums mitunter nur zu sehen, wenn ihr Licht vom Schwerefeld eines in der Sichtlinie liegenden, massereichen Objekts - einer Galaxie beispielsweise - abgelenkt und gebündelt wird.

Allerdings entsteht so eine Gravitationslinse nur, wenn das massereiche Objekt im Vordergrund exakt in der Sichtlinie zu dem viel weiter entfernten Quasar liegt. Dementsprechend selten ist eine solche Konstellation, und dementsprechend wertvoll ist ihre Entdeckung.

Im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey - der systematischen Kartierung von 100 Millionen Himmelsobjekten - fiel Stuart Wyithe und Abraham Loeb von der Harvard University jetzt allerdings auf, dass sehr weit entfernte Quasare mit einer Rotverschiebung von z=6 genauso hell sind wie die viel näher liegenden mit einer Rotverschiebung von z=2.

Die Rotverschiebung z sagt aus, dass sich das Universum seit der Aussendung des Lichts um den Faktor 1+z ausgedehnt hat und das Wellenlängenspektrum deshalb in den roten Bereich verschoben wurde. Ein Quasar mit z=6 entstand demnach zu einer Zeit, als das Universum noch nicht einmal eine Milliarde Jahre alt war - das ist weniger als ein Zehntel seines heutigen Alters.

Doch der Helligkeit dieser z=6-Quasare nach zu urteilen, müssten die Schwarzen Löcher über die Masse von drei Milliarden Sonnen verfügen. Und solche gigantischen Schwarzen Löcher passen so kurz nach dem Urknall nicht in das Konzept der Astronomen.

Wyithe und Loeb gehen deshalb davon aus, dass nicht einer von Tausend, sondern bis zu einem Drittel aller Quasare hinter einer Gravitationslinse liegt. Die Quasare leuchteten dann in Wirklichkeit wenigstens zehnmal schwächer als sie infolge des Gravitationslinseneffekts erscheinen - was allerdings immer noch zu hell wäre und die Astronomen weiterhin vor ein Rätsel stellte.

Warum das Licht alter Quasare häufiger verstärkt wird als das der jungen Quasar erscheint logisch, schließlich sind erstere viel weiter entfernt. Allerdings ist das Licht der z=6-Quasare 30- bis 100-mal so häufig verstärkt wie das der z=2-Quasare - und auch das dürfte nicht sein. Wyithe und Loeb vermuten deshalb, dass die fernen Quasare, die nicht hinter einer Gravitationslinse liegen, zu schwach leuchten, um entdeckt zu werden.

Was also fehlt, ist der endgültige Beweis für den Gravitationslinseneffekt, und der dürfte nur mit hochauflösenden Teleskopen wie dem Hubble Space Telescope gelingen. Denn damit können die für Gravitationslinsen typischen Mehrfachbilder der dahinterliegenden Objekte nachzuweisen sein. Bis es soweit ist, ist die Freude der Astronomen über die vielen Gravitationslinsen also eher getrübt. Anstatt bei der Erforschung ferner Objekte zu helfen, schaffen sie eher Verwirrung.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

 

Hinweise auf riesigen Mars-See

Eines der größten Täler des Mars ist vermutlich entstanden, als ein großer See überlief. Auf der Basis neuer Aufnahmen des Mars Global Surveyor kamen Forscher der Smithsonian Institution in Washington zu dem Schluss, dass der 1100 Meter tiefe See auf der südlichen Hemisphäre vor rund 3,5 Milliarden Jahren nach dem intensiven Asteroidenbombardement entstand. Einige hundert Millionen Jahre später bedeckte er eine Fläche von 1,1 Millionen Quadratkilometern - das ist etwa dreimal so groß wie Deutschland. Als der Seerand an seiner schwäschsten Stelle brach, ergossen sich 160 000 Kubikkilometer Wasser aus dem See und schürften das 861 Kilometer lange, bis 15 Kilometer breite und 2100 Meter tiefe Ma'adim Vallis aus.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

 

Ferne Sternfinsternis weist auf Staubscheibe um jungen Stern

Astronomen haben eine ferne Sternfinsternis beobachtet, die nicht von einem anderen Planeten herrührt, sondern von einer Akkretionsscheibe aus Staub und Gestein. Der Stern KH 15D verfinstert sich alle 48,3 Tage und bleibt dann 18 Tage lang unsichtbar. Daraus schließen die Forscher unter der Leitung von William Herbst von der Wesleyan University in Connecticut, dass der Stern von einer extrem engen Materiescheibe umgeben ist. Sie hat eine geringere Entfernung zu ihrem Stern als der Merkur zur Sonne.

Das Sternsystem ist vermutlich nur drei Millionen Jahre alt und könnte Forschern vieles über die Entstehung unseres 4,6 Milliarden Jahre alten Sonnensystems verraten. KH 15D liegt rund 2400 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Monozeros unweit des Cone-Nebels.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

 

Neuer Planet mit Jupiter-ähnlicher Umlaufbahn

Astronomen haben zum ersten Mal außerhalb des Sonnensystems einen Gasriesen entdeckt, der nicht auf einer extrem engen Bahn um die Sonne läuft, sondern dessen Umlaufbahn etwa der des Jupiter entspricht. Es dauert ungefähr 13 Jahre, bis der Planet seinen 41 Lichtjahre von der Erde entfernten Heimatstern 55 Cancri umkreist. Zum Vergleich: Auf dem Jupiter dauert ein Jahr 11,86 Erdenjahre. Der Planet hat die 3,5- bis 5-fache Masse des Jupiter. Aufgrund ihrer Messungen gehen Geoffrey Macy von der University of California at Berkeley und seine Mitarbeiter davon aus, dass dort ein weiterer Planet mit der Masse des Saturn existiert.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

 

Astronomen spüren in Dunkelwolke seltenes Molekül auf

Astronomen haben mithilfe des Caltech Submillimeter Observatory in 500 bis 1000 Lichtjahre weit entfernten Dunkelwolken ein Ammoniak-Molekül entdeckt, dessen drei Wasserstoffatome durch das schwerere Deuterium ersetzt sind. Das vieratomige ND3-Molekül gibt es auch auf der Erde, ist dort aber extrem selten. In solchen Molekülwolken haben Forscher zwar schon vorher Moleküle mit einem oder auch zwei Deuterium-Atomen gefunden, das jetzt von Floris van der Tak vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie und seinen Kollegen entdeckte Molekül ist allerdings das erste, bei dem gleich drei Wasserstoffatome durch Deuterium ersetzt sind.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

 

Familiengründung

Zwischen Mars und Jupiter stießen Forscher auf eine Asteroiden-Familie - und bestimmten den Zeitpunkt ihrer Entstehung.

Als das Sonnensystem noch jung war, entstanden aus den Myriaden kleiner Brocken der solaren Akkretionsscheibe nach und nach größere und schließlich die Planeten. All das geschah während der ersten paar Hundertmillionen Jahre. Was dabei übrig blieb, kreist heute im Asteroidengürtel, der weiten Lücke zwischen Mars und Jupiter, um die Sonne.

Insbesondere der Jupiter beeinflusst mit seinem Schwerefeld die Asteroiden, wirft sie aus der Bahn und beschleunigt sie. Das hat zur Folge, dass sie sich bei Kollisionen häufig nicht zusammentun, sondern durch die Wucht des Zusammenstoßes in tausend Stücke zerbrechen. Auf diese Weise etstehen die Asteroidenfamilien, die aus Fragmenten bestehen, die chemisch identisch sind und sich auf ganz ähnlichen Umlaufbahnen befinden.

Gerade letzteres ist nur selten der Fall, denn erfolgte die Kollision vor langer Zeit, lassen Zusammenstöße untereinander, die Einflüsse der Schwerefelder von Planeten und größeren Asteroiden oder Bewegungen infolge des Yarkovsky-Effekts die Bahnen der "Familienmitgliedern" immer unterschiedlicher werden. Der Yarkovsky-Effekt beschreibt die unregelmäßige Abstrahlung thermischer Photonen von der Nachtseite eines rotierenden Asteroiden. Schließlich geht jedes Familienmitglied seinen eigenen Weg.

Die Rekonstruktion einer solchen Kollision funktioniert deshalb nur, wenn das Ereignis erst vor kurzem erfolgte. Etwa wie im Fall der Asteroiden-Familie Karin. Sie besteht aus 39 Brocken - zwei davon haben Durchmesser von 14 und 19 Kilometern - und kreisen beinahe vollkommen gleichsinnig um die Sonne. Mithilfe von Computersimulationen konnten David Nesvorný und seine Mitarbeiter vom Southwest Research Institute in Boulder deshalb die Familiengeschichte bis zu dem Zeitpunkt der Kollision zurückverfolgen.

Und der erfolgte vor ziemlich genau 5,8 Millionen Jahren. Zu diesem Zeitpunkt - bezogen auf die 4,6 Milliarden Jahre lange Geschichte des Sonnensystems ist das ein Wimpernschlag - wurde der ursprünglich 25 Kilometer durchmessende Asteroid auseinander gesprengt.

Noch nie zuvor ist eine Kollision im Asteroidengürtel so präzise datiert worden. Für Derek Richardson von der University of Maryland rückt die Karin-Familie damit in den Mittelpunkt des Interesses von Asteroidenforschern. So wäre sie bestes Ziel für eine Raumsonde, denn die Bruchflächen dürften noch frisch sein und somit einiges über die dynamischen Prozesse der Planetenentstehung verraten.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

 

Milchstraße riss Kugelsternhaufen auseinander

Der schwach leuchtende Kugelsternhaufen Palomar 5 wurde einst von den Gravitationskräften der Milchstraße zerrissen. Das fanden Astronomen des Max-Planck-Instituts für Astronomie in Heidelberg anhand von Aufnahmen des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) heraus. Hier konnten die Forscher mit einer speziellen Filtertechnik die in die Länge gezogenen ehemaligen Mitglieder des Sternenhaufen ausmachen. Dazu mussten Michael Odenkirchen und seine Kollegen aus den Aufnahmen zunächst störende Sterne, die nicht zu Palomar 5 gehörten, sowie Galaxien im Hintergrund entfernen. Übrig blieb eine Schnur aus Überresten, die sich über zwanzig Vollmond-Durchmesser am Himmel erstreckt und so die Bahn des Kugelsternhaufens markiert.

Die Überreste haben dabei 1,3-mal so viel Masse wie die restlichen im Cluster verbliebenen Sterne. Nach Aussage von Eva Grebel, die ebenfalls an der Arbeit beteiligt ist, sei es das erste Mal gewesen, dass man die zerstörerische Wirkung der Gravitationskräfte der Milchstraße auf einen Kugelsternhaufen beobachten konnte. Auch mit der sichtbar gemachten Spur des Clusters ist den Forschern eine Premiere gelungen. Palomar 5 bewegt sich demnach nicht in der Ebene der Milchstraße, sondern beschreibt eine Umlaufbahn, die fast senkrecht auf ihr steht.

Kugelsternhaufen bestehen in der Regel aus einigen Hunderttausenden Sternen, die auf vergleichsweise kleinem Raum zusammengedrängt sind. Man nimmt an, dass sie einige Milliarden Jahre alt sind. Palomar 5 ist ein vergleichsweise kleines Exemplar mit rund 10 000 Sternen und einem Alter von vielleicht zwölf Milliarden Jahren. Der Kugelsternhaufen befindet sich etwa 75 000 Lichtjahre von der Erde entfernt in den Außenbereichen der Galaxis.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

 

Vermutlich mehr rote Quasare im Universum als bisher angenommen

Wahrscheinlich gibt es im Universum weit mehr jener schwierig zu entdeckenden roten Quasare als bisher angenommen. Zu diesem Ergebnis kommen Astronomen des Space Infrared Telescope Facility Science Center in Pasadena bei der Auswertung von Beobachtungsdaten zweier Durchmusterungen im nahen und mittleren Infrarot-Bereich.

Der Begriff Quasar steht als Abkürzung für "quasistellare Radioquelle" und meint ursprünglich Radioquellen, an deren Position auf optischen Aufnahmen stellare, das heißt nicht auflösbare, Lichtpunkte blauer Farbe erscheinen. Ihr Ursprung sind vermutlich superschwere Schwarze Löcher, die im Zentrum von Galaxien sitzen und deren Materie anziehen. Beim Fall ins Schwarze Loch heizt sich die Materie stark auf und erstrahlt ein letztes Mal in hellem Licht. Aufgrund der hohen Temperaturen erscheinen Quasare normalerweise im bläulichen Schein.

Das rote Leuchten mancher Quasare wird durch Staub bewirkt, der vornehmlich das blaue Licht vom Quasar absorbiert. Bislang galten rote Quasare als seltener als normale Quasare, da sie sich aufgrund ihrer Farbe unter anderem nur schlecht von Sternen absetzen. Nun haben Mark Lacy und seine Kollegen aber bereits 17 tief rote Quasare gefunden - ihrer Meinung nach nur ein kleiner Teil der tatsächlichen Zahl. Sie vermuten sogar, dass die roten Exemplare genauso häufig sind wie die normalen.

Quelle: Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

Die Kurznachrichten stammen aus dem kostenlosen Newsletter von Wissenschaft-Online http://www.wissenschaft-online.de

Es handelt sich zum Teil gekürzte Meldungen, da die vollständigen nur gegen Bezahlung erhältlich sind.

 

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