Astrophysik

Die Geburt supermassiver Schwarzer Löcher aus Dunkler Materie – und ihr Wachstum Astrophysik

Die Geburt supermassiver Schwarzer Löcher aus Dunkler Materie – und ihr Wachstum

Das Universum ist ca. 13,8 Milliarden Jahre alt. Am Anfang gab es darin noch keine Sterne. Aber 600 bis 800 Millionen Jahre später existierten bereits mächtige Galaxien mit riesigen Schwarzen Löchern in ihrem Zentrum, die millionen- bis milliardenfach schwerer sind als unsere Sonne. Aber wo kommen diese Giganten her? Lange nahm man an, dass sie beim Kollaps von Gaswolken in Protogalaxien entstanden sein könnten. Aber das Ergebnis ist unbefriedigend. Auf diese Weise wachsen die Schwarzen Löcher einfach nicht schnell genug. Ein Team unter der Leitung eines theoretischen Physikers der University of California, Riverside, hat nun eine andere Erklärung gefunden:…
Wasser-Ozeane in der Kruste von Eisplaneten Astrophysik

Wasser-Ozeane in der Kruste von Eisplaneten

Der 200.000- bis 400.000-fache Druck der Erdatmosphäre, dazu Temperaturen um die 1500 Kelvin – das klingt nach ungemütlichen Bedingungen. Sie herrschen dort, wo bei Wasser-Eis-Planeten unter den Ausmaßen des Neptun das Eis in den felsigen Kern übergeht. Gibt es unter diesen Umständen flüssiges Wasser, und wenn ja, wie interagiert es mit dem felsigen Meeresboden des Planeten? Neue Experimente zeigen, dass auf Wassereisplaneten zwischen der Größe unserer Erde und bis zum Sechsfachen dieser Größe das Wasser selektiv Magnesium aus typischen Gesteinsmineralien auslaugt. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Taehyun Kim von der Yonsei-Universität in Seoul, Korea, führte sowohl an PETRA…
Die erste Millisekunde des Universums: Wie Urknall-Materie aus dem Hahn tropft Astrophysik

Die erste Millisekunde des Universums: Wie Urknall-Materie aus dem Hahn tropft

Der Anfang des Universums ist notorisch schwierig zu untersuchen. Wer mein Buch "Die Störung" gelesen hat, kennt das Problem. Das liegt weniger daran, dass er so lange her ist. Wobei 13,8 Milliarden Jahre ja auch eine lange Zeit sind. Schwerer fällt es den Wissenschaftlern, weil sie die Physik des großen Anfangs noch nicht ganz verstanden haben. Unter den extremen, heute kaum im Experiment nachzuahmenden Bedingungen damals galten noch ganz andere, übergeordnete Gesetze, die wir erst noch langsam herausfinden müssen. Vorschläge dazu gibt es schon einige. Und es gibt auch immer wieder neue Erkenntnisse – die mamchmal auch überraschend sein…
Die erste Spiralgalaxie Astrophysik

Die erste Spiralgalaxie

Nun, es war vielleicht nicht die erste Spiralgalaxie, die Forscher in Daten des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) jetzt entdeckt haben, aber die bisher älteste und am weitesten entfernte (was in der Astronomie synonym ist). Wir beobachten sie zu einer Zeit, als das Universum erst 1,4 Milliarden Jahre alt war. Heute ist es fast zehnmal so alt. Die Entdeckung einer Galaxie mit Spiralstruktur zu einem so frühen Zeitpunkt ist ein wichtiger Anhaltspunkt zur Lösung der klassischen Fragen der Astronomie: "Wie und wann sind Spiralgalaxien entstanden?" "Ich war aufgeregt, weil ich in der bisherigen Literatur noch nie einen so klaren Beweis…
Einem Stern bei der Geburt zusehen Astrophysik

Einem Stern bei der Geburt zusehen

Starforge heißt ein von einem internationalen Forscherteam entwickeltes Simulationsprogramm, das die bisher realistischste und höchstauflösende 3D-Simulation der Sternentstehung ermöglicht. Das Ergebnis ist ein visuell atemberaubendes, mathematisch getriebenes Wunderwerk, das es dem Betrachter erlaubt, um eine bunte Gaswolke im 3D-Raum herumzuschweben, während er das Entstehen von funkelnden Sternen beobachtet. STARFORGE (Star Formation in Gaseous Environments) simuliert zum ersten Mal eine ganze Gaswolke, und zwar mit 100 mal größerer Masse, als das bisher möglich war. Es ist auch die erste Simulation, die gleichzeitig Sternentstehung, -entwicklung und -dynamik modelliert und dabei auch Rückkopplungen der Sterne untereinander berücksichtigt, etwa Jets, Strahlung, Sternenwind und nahe…
Was ist eigentlich Hard Science Fiction? Astrophysik

Was ist eigentlich Hard Science Fiction?

Brandon Q. Morris schreibt Hard Science Fiction. Aber was bedeutet das eigentlich? Ich erkläre es gern so: Was in meinen Büchern geschieht, könnte auch in der Realität passieren. Es gibt keine physikalischen Gesetze, die dagegen sprechen. Man könnte es auch"realistische" Science-Fiction nennen, wobei die Fiktion natürlich bleibt. Es ist am Ende doch eine Geschichte, die ich erzähle. Abgesehen vom Härtegrad (dazu unten mehr) tendiert harte Science Fiction auch dazu, statt eines Konflikts zwischen Menschen den Konflikt zwischen Held und Umwelt (in Form des Universums und seiner vielfältigen Phänomene) zu schildern. Zudem geht es oft relativ technisch zu, was aber nicht…
Das Rauschen des interstellaren Raums Astrophysik

Das Rauschen des interstellaren Raums

Das Vakuum zwischen den Sternen ist nicht leer. Das interstellare Medium besteht aus Staub und Gas, das wiederum in atomarer, molekularer und ionisierter Form vorliegen kann. Seine Dichte ist sehr unterschiedlich. Interessanterweise ist sie in kühlen, dichten Regionen am größten, wo die Materie hauptsächlich in molekularer Form vorliegt und man bis zu 1 Million Moleküle pro Kubizentimeter zähken könnte. In heißen, diffusen Bereichen hingegen ist die Materie hauptsächlich ionisiert und man findet pro 10.000 Kubikzentimeter nur ein einziges Ion vor. Im Vergleich etwa zu den Fähigkeiten einer von Menschen konstruierten Vakuumkammer mit immer noch zehn Milliarden Teilchen pro Kubikzentimeter ist…
Wie man das Unsichtbare sichtbar macht Astrophysik

Wie man das Unsichtbare sichtbar macht

Astronomen haben viel mit Forensikern gemeinsam. Sie schließen aus Spuren auf die Ereignisse, die zur Entstehung dieser Spuren geführt haben könnten. Sie fotografieren und betrachten das, was von diesen Ereignissen sichtbar ist, um dann auch ihre unsichtbaren Teile erfassen zu können. Sehr vieles bleibt im Universum unsichtbar: Schwarze Löcher, Dunkle Materie oder Dunkle Energie, die wir all nur über ihre Wirkungen sehen, sind sicher am prominentesten. Aber auch Magnetfelder spielen eine wichtige Rolle. Sie geben den Rahmen vor, in dem sich geladene Teilchen in Galaxien bewegen. Wenn etwa Galaxienhaufen durch Kollisionen mit der umgebenden Materie wachsen, erzeugen sie in…