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Heißer als ein Stern

WASP-189 b ist ein ziemlich ungewöhnlicher Planet. Entdeckt wurde der Gasriese bereits vor zwei Jahren. Nun haben Forscher mit Hilfe des Satelliten CHEOPS neue Details über ihn herausgefunden. So umkreist WASP-189b seinen Stern 20 Mal näher als die Erde die Sonne. Für einen kompletten Umlauf benötigt er lediglich 2,7 Tage. Sein Heimatstern ist größer und über 2.000 Grad heißer als die Sonne, weshalb er scheinbar blau glüht.

„Wir wissen nur von einer Handvoll Planeten, die um so heiße Sterne herum kreisen. Dazu ist dieses System mit Abstand das hellste uns bekannte“, sagt Monika Lendl von der Universität Genf in der Schweiz, Hauptautorin der neuen Studie. „Außerdem ist WASP-189 b der hellste heiße Jupiter, den wir beobachten können, während er sich vor oder hinter seinem Stern befindet. Das macht das gesamte System extrem faszinierend.“

Zuerst haben Lendl und ihre Kollegen Cheops genutzt, um WASP-189 b bei einer Okkultation zu beobachten, also dabei, wie der Planet hinter seinem Heimatstern vorbeizieht. „Da der Planet so hell ist, nimmt die Lichtmenge dieses Systems tatsächlich spürbar ab, wenn er kurz aus dem Blickfeld verschwindet“, erklärt Lendl. „Wir haben diese Beobachtung genutzt, um die Helligkeit des Planeten zu bestimmen und konnten seine Temperatur auf glühend heiße 3200 °C bestimmen.“

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Warum sich Jupiters Stürme so seltsam verhalten

Am Südpol des Jupiter ist ein eindrucksvoller Anblick zu finden – selbst für einen mit farbigen Bändern bedeckten Gasriesen, der einen roten Fleck trägt, der größer ist als die Erde. In der Nähe seines Südpols hat sich eine Ansammlung wirbelnder Stürme gebildet, die in einem geometrischen Muster angeordnet sind. Seit sie erstmals 2019 von der NASA-Raumsonde Juno gesichtet wurden, haben die Stürme den Wissenschaftlern Rätsel aufgegeben. Grundsätzlich ähneln sie Hurricans auf der Erde. Allerdings sammeln sich Stürme auf unserem Planeten nicht an den Polen und wirbeln dort als Fünf- oder Sechseck umeinander.

Jetzt hat ein Forschungsteam im Labor von Andy Ingersoll, Caltech-Professor für Planetenforschung, herausgefunden, warum sich Jupiters Stürme so seltsam verhalten. Dazu benutzten sie Formeln, die sie aus einem Beweis ableiteten, den schon Lord Kelvin, ein britischer mathematischer Physiker und Ingenieur, vor fast 150 Jahren verfasst hat. Ingersoll, die Mitglied des Juno-Teams war, sagt, dass die Stürme des Jupiter denjenigen, die jeden Sommer und Herbst die Ostküste der Vereinigten Staaten heimsuchen, bemerkenswert ähnlich sind, nur haben sie viel größere Abmessungen.

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Schwarze Löcher verraten sich im Röntgenspektrum

Schwarze Löcher sind die Überbleibsel von Sternen mit mehr als acht Sonnenmassen. Alles spricht dafür, dass es sie gibt – Relativitätstheorie, Kosmologie und so weiter. Nur ein supermassives Schwarzes Loch – mit der Masse von mehr als 6 Milliarden Sonnenmassen – wurde bisher mit Hilfe der umgebenden Strahlung im Radiowellenlängenbereich „fotografiert“.  Aber Schwarze Löcher stellarer Größe hat noch niemand gesehen.

Deshalb freut es die Forscher, dass ein internationales Team von Astrophysikern nun ausgeprägte Signaturen des Ereignishorizonts Schwarzer Löcher gefunden hat, die sie eindeutig von Neutronensternen trennen – Objekten, die in Masse und Größe mit Schwarzen Löchern vergleichbar sind, aber keinen Ereignishorizont besitzen. Dies ist bei weitem der bisher stärkste Beweis der Existenz von Schwarzen Löchern mit stellarer Masse.

Das Team, bestehend aus Mr. Srimanta Banerjee und Professor Sudip Bhattacharyya vom Tata-Institut für Grundlagenforschung, Indien, sowie Professor Marat Gilfanov und Professor Rashid Sunyaev vom Max-Planck-Institut für Astrophysik, Deutschland, und dem Weltraumforschungsinstitut der Russischen Akademie der Wissenschaften, Russland, veröffentlicht diese Forschung in einer Arbeit, die in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht wurde.

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Wie der Magellansche Strom entstand

Die Milchstraße durchquert das Universum nicht allein. Sie wird in ihrer Bahn von kleineren Galaxien begleitet. Die beiden größten sind als Kleine und Große Magellansche Wolke bekannt, die als staubige Zwillingsschlieren in der südlichen Hemisphäre sichtbar sind.

Als die Magellanschen Wolken vor Milliarden von Jahren begannen, die Milchstraße zu umkreisen (ganz sicher sind sich die Astronomen bezüglich des Zeitpunkts und der gravitativen Bindung nicht, evtl. nähern sie sich auch gerade zum ersten Mal an), wurde ein enormer Gasstrom, der als Magellanscher Strom bekannt ist, aus ihnen herausgerissen. Der Strom erstreckt sich nun über mehr als die Hälfte des Nachthimmels. Aber die Astronomen konnten sich nicht erklären, wie der Strom so massiv wurde, dass er als eine Milliarde Sonnenmassen enthält, was einem Zehntel der Masse der GMC entspricht.

Jetzt haben Astronomen der Universität von Wisconsin-Madison und ihre Kollegen entdeckt, dass ein Halo aus warmem Gas, der die Magellanschen Wolken umgibt, wahrscheinlich wie ein schützender Kokon wirkt, der die Zwerggalaxien vor dem eigenen Halo der Milchstraße abschirmt und den größten Teil der Masse des Magellanschen Stroms beisteuert. Als die kleineren Galaxien in den Einflussbereich der Milchstraße kamen, wurden Teile dieses Halos gedehnt und zerstreut, um den Magellanstrom zu bilden. Die Forscher veröffentlichten ihre Ergebnisse am 9. September in der Zeitschrift Nature.

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Verzerrte Scheiben um das Dreifachsystem GW Orionis

Unser Sonnensystem ist bemerkenswert flach, da alle Planeten in der gleichen Ebene kreisen. Aber das ist nicht immer der Fall, vor allem nicht bei planetenbildenden Scheiben um Systeme aus mehreren Sternen. GW Orionis etwa, das mehr als 1300 Lichtjahre entfernt im Sternbild Orion liegt, hat drei Sterne und eine deformierte, auseinandergebrochene Scheibe, die diese Sterne umgibt.

„Unsere Bilder zeigen einen Extremfall, in dem die Scheibe überhaupt nicht flach ist, sondern sie sich verformt und einen schiefen Ring aufweist, der sich von der Scheibe gelöst hat“, sagt Stefan Kraus, Professor für Astrophysik an der Universität Exeter, der eine in der Zeitschrift Science veröffentlichte Studie leitete. Der schräge Ring befindet sich im inneren Teil der Scheibe in der Nähe der drei Sterne.

Die neue Untersuchung zeigt, dass dieser innere Ring 30 Erdmassen Staub enthält, die ausreichen könnten, um Planeten zu bilden. „Alle Planeten, die sich innerhalb des verkippten Rings bilden, werden den Stern auf stark schrägen Bahnen umkreisen. Wir prognostizieren, dass viele Planeten auf schrägen, weit auseinanderliegenden Bahnen in zukünftigen Beobachtungskampagnen, zum Beispiel mit dem ELT, entdeckt werden“, sagt Teammitglied Alexander Kreplin von der Universität Exeter. Da mehr als die Hälfte der Sterne am Himmel mit einem oder mehreren Begleitern geboren werden, ergibt sich daraus eine aufregende Perspektive: Es könnte eine unbekannte Population von Exoplaneten geben, die ihre Sterne auf sehr geneigten und weit entfernten Bahnen umkreisen.

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Versteckt sich die Dunkle Energie in den Leichen von Sternen?

Dass die Expansion des Universums immer schneller abläuft, gilt heute als gesichert. Schuld daran soll eine abstoßende Energieform sein, die Dunkle Energie. Doch ihre Natur bleibt ein Rätsel. Nun hat ein Forscherteam der Universität Hawai’i in Mānoa im The Astrophysical Journal eine interessante Vorhersage aufgestellt: Die dunkle Energie, die für dieses beschleunigte Wachstum verantwortlich ist, könnte aus einem riesigen Meer kompakter Objekte stammen, die in den Hohlräumen zwischen den Galaxien verteilt sind.

Schon Mitte der 1960er Jahre schlugen Physiker erstmals vor, dass beim Kollaps von Sternen keine echten Schwarzen Löcher, sondern stattdessen sogenannte „GEnerische Objekte der Dunklen Energie“ (GEODEs) entstehen sollten. Im Gegensatz zu Schwarzen Löchern vertragen sich GEODEs sehr gut mit den Einsteinschen Gleichungen, weil sie keine Singularitäten enthalten. Stattdessen umgibt eine sich drehende Schicht einen Kern aus Dunkler Energie. Von außen betrachtet erscheinen GEODEs und Schwarze Löcher sehr, sehr ähnlich. Das gilt insbesondere auch dann, wenn man die „Geräusche“ ihrer Kollisionen mit einem Gravitationswellenobservatorium misst.

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