Astrophysik

20. Mai 2021

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

12. Mai 2021

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…

Astrophysik

11. Mai 2021

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…

Astrophysik

7. Mai 2021

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…

Ältere Sterne drehen sich schneller als erwartet

Astrophysik

22. Apr 2021

Ältere Sterne drehen sich schneller als erwartet

Nicht nur Menschen verlieren im Alter an Beweglichkeit – auch Sterne rotieren dann langsamer. Alle Sterne werden mit einem Drehimpuls geboren, der aus der Rotation der protostellaren Wolke kommt. Wenn sie dann älter werden, verlangsamt sich ihre Drehung in einem Prozess, der "magnetisches Bremsen" genannt wird. Eine 2016 veröffentlichte Studie von Wissenschaftlern der Carnegie Observatories lieferte die ersten Hinweise darauf, dass sich Sterne in einem ähnlichen Lebensstadium wie die Sonne schneller drehen, als die Theorien zum magnetischen Bremsen vorhersagen. Die Ergebnisse dieser Studie basierten auf einer Methode, bei der die Wissenschaftler dunkle Flecken auf der Oberfläche von Sternen lokalisieren und…

Astrophysik

6. Apr 2021

Zwei Quasarpaare im frühen Universum

Quasare sind Einzelgänger. Das liegt nicht daran, dass sie sich mit ihren Kollegen nicht verstehen, sondern hat etwas mit ihrer Natur zu tun. Es handelt sich ja um Kern aktiver Galaxien. Und jede Galaxie hat eben nur einen Kern. Milliarden Sterne können schlecht um mehrere Kerne rotieren. Trotzdem haben nun Astronomen in etwa zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung gleich zwei Quasar-Paare gefunden. (mehr …)

Auch der Kern der Milchstraße gebiert Sterne

Astrophysik

1. Apr 2021

Auch der Kern der Milchstraße gebiert Sterne

Seit Star Trek V wissen wir, dass der Kern der Milchstraße ein ganz besonderer Bereich ist. Eine galaktische Barriere gibt es dort zwar nicht, aber ein gigantisches Schwarzes Loch (Sagittarius A*) mit den von ihm produzierten Feldern sowie eine Menge Sterne auf engem Raum. Bei mittleren Abständen von unter einem Lichtjahr muss der Nachthimmel eines Planeten dort ganz besonders hell sein. Neue Sterne enstehen bekanntlich aus Zusammenballungen von Gas- und Staubwolken. Der Prozess wird gestört, wenn Magnetfelder hindurchwabern oder vorbeiziehende Sterne die Wolke mit ihrer Anziehungskraft deformieren. Im Kern der Milchstraße dürften deshalb eigentlich kaum noch neue Sterne geboren…

Astrophysik

28. Mrz 2021

Die allerersten Strukturen des Kosmos

In "Die Störung" versuchen Forscher, mit Hilfe einer solaren Gravitationslinse einen Blick auf den Anfang des Universums zu werfen. Ob es ihnen gelingt, verrate ich hier nicht. Aber was sie zu sehen bekämen, das haben Physiker der Universitäten Göttingen und Auckland (Neuseeland) jetzt mit Hilfe von stark verbesserten Computersimulationen ermittelt. Die Wissenschaftler entdeckten dabei, dass sich bereits in der ersten Billionstelsekunde nach dem Urknall ein komplexes Netzwerk von Strukturen bilden kann. Aber es handelt sich nicht um irgendwelche zufälligen Strukturen: Das Verhalten dieser Objekte ahmt schon zu diesem frühen Zeitpunkt die Verteilung von Galaxien im heutigen Universum nach. Im Gegensatz…