Astrophysik

Große Stern-Babys wachsen ähnlich wie kleine Astrophysik

Große Stern-Babys wachsen ähnlich wie kleine

Der 5500 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Skorpion gelegene Protostern G353.273+0.641 ist noch ein Baby. Er hat erst vor etwa 3000 Jahren gezündet; das ist astronomisch ein wirklich kurzer Zeitraum. Trotzdem ist G353 bereits zehnmal so schwer wie die Sonne, und er wächst weiter. Erstmals haben Forscher mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) einen direkten Blick von oben auf einen so massiven Protostern und seine Umgebung erhaschen können. Dabei haben sie fesgestellt, dass die pure Größe offenbar keinen Unterschied macht. G353 verhält sich jedenfalls nicht anders als leichtere Sternbabys. Als Protostern ist er von einer Staubscheibe…
Alt und jung gleichzeitig? Das Rätsel der Roten Riesen Astrophysik

Alt und jung gleichzeitig? Das Rätsel der Roten Riesen

Am Ende ihres Lebens entwickeln sich Sterne der Hauptreihe (also in Zukunft auch die Sonne) zu Roten Riesen. Dieser Weg ist ihnen vorgezeichnet. Trotzdem ist es nicht so einfach, einem Roten Riesen sein wahres Alter anzusehen. Denn es gibt zu viele individuelle Faktoren, die die Entwicklung dorthin beschleunigen oder bremsen können. Die Astronomen sind zwar inzwischen recht gut in dieser Kunst, aber es gibt immer wieder Ausnahmen. Vor vier Jahren haben Forscher des Leibniz-Instituts für Astrophysik und des Max-Planck-Instituts für Astronomie Rote Riesen entdeckt, bei denen die Altersangaben je nach Methode um bis zu vier Milliarden Jahre schwankten. „Die…
Das interstellare Medium als Tankstelle – eine Beispielrechnung Astrophysik

Das interstellare Medium als Tankstelle – eine Beispielrechnung

In meinem Buch "Proxima Rising" schildere ich, wie ein zunächst stecknadelgroßes Raumschiff von starken Lasern auf 20 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt wird. Danach wächst es, indem es Material aus seiner Umgebung aufsammelt. Aber ist das nicht völlig unrealistisch, weil der Raum zwischen den Sternen einfach nur leer ist? Sie ahnen die Antwort, denn ich bemühe mich ja um harte, wissenschaftlich mögliche Science Fiction: Nein. Das Vakuum ist nicht leer. Aus quantenphysikalischer Sicht ist es sogar alles andere als das, aber darauf beziehe ich mich nicht. Der normale interstellare Raum ist voller Materie. Dabei handelt es sich größtenteils um Wasserstoff,…
Wie funktioniert ein Radioteleskop? Zu Besuch beim Very Large Array Astrophysik

Wie funktioniert ein Radioteleskop? Zu Besuch beim Very Large Array

Jedes – okay, fast jedes – Objekt im All gibt Licht ab. Wenn Astronomen von Licht sprechen, meinen sie aber nicht nur den kleinen Teil des gesamten Spektrums, den der Mensch sehen kann, also den optischen Bereich, sondern einfach alles: Radiowellen, Infrarot, sichtbares Licht, UV-Licht, Röntgen, Gammastrahlung (hier nach fallender Wellenlänge geordnet). Der Physiker würde dazu "elektromagnetische Strahlung" sagen, aber "Licht" trifft es prima, denn für den Empfang gelten am Ende immer die gleichen Gesetze. Auflösung, Brennweite usw., egal ob man eine riesige Schüssel oder ein Fernrohr vor sich hat, die Begriffe bedeuten immer das gleiche. Ein Radioteleskop, das…
Die ersten Sternexplosionen waren gigantisch – und asymmetrisch Astrophysik

Die ersten Sternexplosionen waren gigantisch – und asymmetrisch

Wenn ein Stern mit deutlich mehr Masse als die Sonne seinen Brennstoff verbraucht hat, vergeht er in einem gewaltigem Feuerwerk, einer Supernova. Im heutigen Universum ist das ein nicht allzu häufiger Anblick, denn der überwiegende Teil der Sterne sind Rote Zwerge, die ihr Leben bei weitem nicht so spektakulär beenden. Auch der Sonne steht keine Supernova bevor. Sie wird sich zum Roten Riesen entwickeln, von dem am Ende nur noch ein harmloser Weißer Zwerg übrig bleibt. In der Frühzeit des Universums war das aber noch anders. Damals dürfte es weder Rote Zwerge noch Sterne in der Größe der Sonne…
Fliegendes Teleskop weist Heliumhydrid-Ion im All nach Astrophysik

Fliegendes Teleskop weist Heliumhydrid-Ion im All nach

Das Heliumhydrid-Ion ist HeH+ ist ein Rätsel an sich. Helium verbindet sich als Edelgas sehr ungern überhaupt mit anderen Elementen. Doch in der Frühzeit des Universums war die Auswahl noch weitaus geringer als heute: Es existierten nur Wasserstoff (H), Helium (He) und Spuren von Lithium, und zwar in ionisierter Form, also ohne Elektronen, die die Grundlage für chemische Bindungen bilden. Das Universum musste sich deshalb nach dem Urknall erst einmal ungefähr 300.000 Jahre lang abkühlen. Bei einer Temperatur von etwa 3700 Grad Celsius rekombinierten sich die vorhandenen Atomkerne wieder mit freien Elektronen und erzeugten so die ersten neutralen Atome.…
Wie es im Inneren von Neptun oder Uranus aussieht Astrophysik

Wie es im Inneren von Neptun oder Uranus aussieht

Das Innere von Riesenplaneten zu erforschen, ist keine leichte Aufgabe. Bis auf Weiteres werden wir es nicht schaffen, mit Sonden an Ort und Stelle zu messen, deshalb sind die Forscher auf Modelle angewiesen. Diese Modelle basieren auf dem, was sie über die Stoffe wissen, aus denen Eisriesen wie Neptun und Uranus bestehen. Dabei sind Irrtümer allerdings nicht ausgeschlossen. Bisher nahm man zum Beispiel an, dass Kohlenstoff unter dem hohen Druck stets die Gestalt von Diamant annimmt. Kohlenstoff und Wasserstoff sind unter den häufigsten Elementen im Universum, und Neptun besteht wie Uranus zu großen Teilen daraus, etwa in Form von Methan.…
Physiker drehen die Zeit zurück – ein bisschen Astrophysik

Physiker drehen die Zeit zurück – ein bisschen

"Ach, könnte ich doch die Zeit zurückdrehen!" Physikern scheint das gerade gelungen zu sein – zumindest im Quantenreich und mit kleinsten Teilchen. Das berichten sie im Wissenschaftsmagazin Scientific Reports. Eigentlich ist es unmöglich, das Rad der Zeit zu manipulieren. Das liegt daran, dass der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik zwischen Vergangenheit und Zukunft unterscheidet. Die meisten anderen physikalischen Gesetze sind reversibel. Aber wenn der Zweite Hauptsatz ins Spiel kommt, verhält sich die Natur bockig, dann entwickelt sich alles immer nur in eine Richtung. Das Kartenhaus bricht von selbst zusammen, baut sich aber nicht von selbst wieder auf. Wärme fließt von…