Hard Science Fiction

16. Jan 2021

Auf der Suche nach dem Axion, einem hypothetischen Elementarteilchen

Schon seit einiger Zeit denken Physiker über ein Elementarteilchen nach, das sehr wenig Masse, keine elektrische Ladung und keinen Spin (quantenphysikalischen Drehimpuls) besitzt. Es würde mit anderen Teilchen wegen dieser Eigenschaften sehr wenig interagieren und wäre deshalb ein guter Kandidat für die Dunkle Materie, die sich genau dadurch auszeichnet. Aber das Axion wird auch in der Physik gebraucht, weil im Neutron, einem neutralen Kernteilchen, die Ladung der Quarks, aus denen es sich zusammensetzt, so perfekt verteilt ist, dass dem Neutron nach außen hin gar nicht anzumerken ist, dass in seinem inneren sich ausgleichende Ladungen stecken. Physikalisch ausgedrückt: Das Neutron…

Frühgeburt? Der am weitesten entfernte Quasar wirft Fragen auf

Astrophysik

13. Jan 2021

Frühgeburt? Der am weitesten entfernte Quasar wirft Fragen auf

Astronomen haben den bisher am weitesten entfernten Quasar entdeckt. Das ungeheure Himmelsobjekt namens J0313-1806, das schon 670 Millionen Jahre nach dem Urknall existiert hat, leuchtet tausendmal heller als die Milchstraße und wird von einem weiteren Extrem angetrieben, dem frühesten supermassiven Schwarzen Loch, das mehr als 1,6 Milliarden Mal so viel Masse wie die Sonne hat. Dieser voll ausgebildete ferne Quasar mit einer Rotverschiebung von z = 7,64, der vor mehr als 13 Milliarden Jahren entstanden ist, ist auch der früheste bisher entdeckte Quasar, der den Astronomen einen Einblick in die Entstehung massereicher Galaxien im frühen Universum gibt. Quasare, die…

Ich begrüße unsere künftigen Herrscher, die Künstlichen Superintelligenzen

Astrophysik

12. Jan 2021

Ich begrüße unsere künftigen Herrscher, die Künstlichen Superintelligenzen

Eine Künstliche Intelligenz, die schlauer als der Mensch ist, gehört in der Science Fiction zu den Lieblingssujets. Es gibt Forscher, die behaupten, dass solch eine KI technisch nicht möglich ist. Andere halten sie für unvermeidlich. Wenn das der Fall sein könnte, steht die Menschheit vor einem schwierigen Problem. Können wir irgendwie sicherstellen, dass diese Superintelligenz uns wohlgesonnen ist? Können wir sie kontrollieren? Denn wenn uns das nicht gelingt, läge das Überleben der Menschheit allein in ihrer Hand. Eine Vorstellung, die uns so wenig gefallen kann, dass wir dann alles daransetzen müssten, ihre Entstehung zu verhindern. Ein internationales Forscherteam hat…

Wie die Erde auf dem Meer der Raumzeit schaukelt

Astrophysik

11. Jan 2021

Wie die Erde auf dem Meer der Raumzeit schaukelt

Eine konstante Strahlung im Mikrowellenbereich, die Hintergrundstrahlung, verrät den Kosmologen schon lange, dass 380.000 Jahre nach dem Urknall etwas Wichtiges passiert ist. Damals rekombinierten Elektronen und Protonen zu molekularem Wasserstoff, sodass das All endlich durchsichtig wurde, sich also Licht ausbreiten können. Die Überbleibsel dieses Lichts, in das Infrarot verschoben, können wir heute noch messen. Aber kurz nach dem Urknall ist eine Menge passiert. Das ganz frühe Universum wurde von zeitveränderlichen Skalarfeldern bestimmt, nach der Inflationsphase müsste es zu einem Energietransfer von Inflaton-Teilchen auf reguläre Materie gekommen sein, es gab diverse Phasenübergänge, bei denen das Universum hart von einem zum folgenden…

Space

10. Jan 2021

Luhman-16 B: Der gestreifte Zwerg

Luhman-16 B ist ein Brauner Zwerg – ein Stern, der etwas zu klein war, um wirklich zum Stern zu werden und die Wasserstofffusion in seinem Inneren zu zünden. Braune Zwerge sind etwa so groß wie der Jupiter, aber typischerweise Dutzende Male massereicher. Luhman-16 B ist zusammen mit seinem Bruder Luhman-16 A der erdnächste Vertreter dieser Art von Himmelsobjekt. Außerdem ist er das Ziel der "Majestätischen Dracht" im Proxima-Logbuch 2. Wegen ihrer Natur – sie leuchten nicht – sind Braune Zwerge ziemlich schwer zu beobachten. Nur mit den richtigen Kniffen finden die Forscher mehr über sie heraus. Und das ist einem…

Leben

3. Jan 2021

Intelligentes Leben in der Milchstraße stirbt langsam aus

Die Menschheit ist ziemlich spät dran und ziemlich weit draußen. Das ist das Fazit einer Studie, die die Entwicklung von intelligentem Leben in der Milchstraße statistisch untersucht. Die Autoren betrachten darin eine ganze Reihe von Faktoren, von denen sie annehmen, dass sie die Entwicklung intelligenten Lebens beeinflussen, wie etwa die Häufigkeit sonnenähnlicher Sterne, die erdähnliche Planeten beherbergen, die Häufigkeit für eine Zivilisation tödlicher Supernovas, die Zeitdauer, die für die Entwicklung intelligenten Lebens erforderlich ist (wenn die Bedingungen stimmen) sowie die Tendenz fortgeschrittener Zivilisationen, sich selbst zu zerstören. Diese Faktoren ließen die Forscher mit unterschiedlichen Werten in eine Simulation der Milchstraße…

Wurden die ersten Schwarzen Löcher in Form von Baby-Universen geboren?

Astrophysik

30. Dez 2020

Wurden die ersten Schwarzen Löcher in Form von Baby-Universen geboren?

Kurz nach dem Urknall war das Universum noch undurchdringlich. Seine Dichte war so hoch, dass eine Schwankung von nur 50 Prozent – eine Kaffeebohne in einem Kuchenteig also – gereicht hätte, sofort ein Schwarzes Loch zu produzieren. Die Dichte war immerhin variabel genug, um aus den Unterschieden später ganze Galaxien wachsen zu lassen. Allerdings scheint es zu diesem Zeitpunkt keinerlei "Kaffeebohnen" gegeben zu haben – das verrät heute die doch recht uniforme kosmische Hintergrundstrahlung. Trotzdem könnten damals sogenannte promordiale Schwarze Löcher entstanden sein, nur eben auf anderen Wegen. Sie könnten heute die gesamte oder einen Teil der dunklen Materie…

Intergalaktische Gasfilamente durchziehen das Universum

Astrophysik

27. Dez 2020

Intergalaktische Gasfilamente durchziehen das Universum

Sie durchziehen den Kosmos wie Spinnweben in einem Raum, der lange keinen Staubsauger mehr gesehen hat: In sogenannten Filamenten, unergründlich großen, fadenförmigen Strukturen aus heißem Gas, die Galaxien und Galaxienhaufen umgeben und verbinden, vermuten Astrophysiker schon seit längerem die bisher verborgene Hälfte der Materie in unserem Universum. Wir verdanken unsere Existenz einem winzigen Irrtum. Nachdem sich nach dem Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren die Materie des Kosmos in einer gigantischen Gaswolke ausbreitete, war sie darin fast gleichmäßig verteilt. Fast, aber nicht ganz: In manchen Teilen war die Wolke etwas dichter als in anderen. Und nur aus diesem Grund gibt es heute…