Astrophysik

3. Jun 2019

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

9. Mai 2019

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

18. Apr 2019

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

26. Mrz 2019

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

14. Mrz 2019

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…

Wie kann man in ein Schwarzes Loch hineinsehen?

Astrophysik

7. Mrz 2019

Wie kann man in ein Schwarzes Loch hineinsehen?

Wenn Masse so stark konzentriert ist, dass der von ihr ausgehenden Gravitation nicht einmal mehr Licht entkommen kann, dann sprechen Physiker von einem Schwarzen Loch. Der Name trifft die physikalische Natur des Phänomens eigentlich nur unzureichend. Denn auch von einem Schwarzen Loch geht Strahlung aus, die so genannte Hawking-Strahlung. Außerdem versetzen Schwarze Löcher ihre Umgebung dermaßen in Aufruhr, dass sie auf keinen Fall unsichtbar bleiben: Da gibt es eine Akkretionsscheibe von Materie, die gerade in das Loch einströmt, es gibt jede Menge wirbelnder Magnetfelder – Sie brauchen kaum zu befürchten, aus Versehen in ein Schwarzes Loch zu fallen. Aber…

Warum verhält sich Dunkle Materie in kleinen Galaxien anders als in großen?

Astrophysik

3. Mrz 2019

Warum verhält sich Dunkle Materie in kleinen Galaxien anders als in großen?

Das wichtigste Kennzeichen Dunkler Materie besteht darin, dass sie nur über die Gravitation wechselwirkt. Und Gravitation ist als einzige der vier Grundkräfte immer anziehend. Dunkle Materie müsste sich deshalb eigentlich, egal wo man sie trifft, immer im Massenzentrum der jeweiligen Struktur ballen, ob es sich nun um eine kleine Galaxie oder einen riesigen Galaxienhaufen handelt. Aber in der Realität sieht es anders aus: In Galaxienhaufen zeigt Dunkle Materie das erwartete Verhalten, in kleineren Galaxien jedoch verteilt sie sich deutlich stärker, als es der Fall sein dürfte. Das ließe sich damit erklären, dass die Dunkle-Materie-Teilchen wie Billard-Kugeln voneinander abprallen, also…

Wo versteckt das Universum seine fehlende Masse?

Astrophysik

18. Feb 2019

Wo versteckt das Universum seine fehlende Masse?

Schwarz macht schlank, sagt man ja gern. Diesen Trick nutzt anscheinend auch das Universum. Jedenfalls sieht es für die Astronomen deutlich schlanker aus, als es in Wirklichkeit ist. Beim Urknall wurde, das lässt sich ausrechnen, eine bestimmter Betrag an Materie freigesetzt (die Rede ist hier nur von gewöhnlicher, nicht von Dunkler Materie). Zählt man aber alles zusammen, was heute am Himmel zu sehen ist, kommen die Astronomen nur auf zwei Drittel dieses Betrags. Wo versteckt das Universum das restliche Drittel? Dieses "Missing Baryon Problem" ist eine wichtige Frage, verrät sie doch einiges über die Struktur des Alls. Und bevor…