2018
Oktober
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Hyperion, ein Galaxien-Superhaufen im frühen Universum

Die riesige Ausdehnung des Universums hat einen Vorteil: Weil das Licht aus ihren entferntesten Bereichen so lange braucht, um uns zu erreichen, erhalten die Astronomen Einblicke in die Frühgeschichte des Alls. Die neueste Erkenntnis der Forscher: Galaxien-Superhaufen entstanden offenbar schon relativ frühzeitig – wie eine Strukur zeigt, die die Forscher „Hyperion“ genannt haben. Der gigantische Proto-Superhaufen wurde von einem Team von Astronomen unter der Leitung von Olga Cucciati vom Istituto Nazionale di Astrofisica (INAF) Bologna mit dem VIMOS-Instrument am Very Large Telescope (VLT) der ESO identifiziert.

Hyperion, etwa 2,3 Milliarden Jahre nach dem Urknall beobachtet, ist die größte und massereichste Struktur, die bisher so früh in der Entstehung des Universums gefunden wurde. Sie enthält die Masse von etwa einer Billiarde Sonnen. Galaxien-Superhaufen wie der Sloan Great Wall oder der Virgo-Superhaufen, in dem sich due Milchstraße befindet, sind heute normal. Aber dass Hyperion schon damals existierte, überraschte die Astronomen.

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Vier Gasgiganten und eine junge Sonne

Der 450 Lichtjahre von der Erde entfernte CI Tau ist ein T-Tauri-Stern – das sind Sterne, die noch mitten in ihrer Geburtsphase stecken. In seinem Kern hat erst vor kurzem die Fusion gezündet, und er ist noch dabei, sich auf seine endgültige Größe zusammenzuziehen. Obwohl CI Tau erst etwa zwei Millionen Jahre alt ist, besitzt er schon einen Begleiter: einen „Heißen Jupiter“ mit acht bis zehn Jupitermassen, der ihn in engem Abstand umkreist.

Früher dachte man, dass dafür wenigstens zehn Millionen Jahre nötig wären. Deshalb waren die Forscher bereits erstaunt, als sie 2016 den Begleiter CI Tau b entdeckten. Umso überraschender ist nun, dass es innerhalb der den Stern umgebenden protoplanetaren Scheibe offenbar nicht nur einen, sondern gleich vier Planeten gibt, wie ein Team u.a. der University of Cambridge mit Hilfe des Atacama Large Millimeter/submillimeter Arrays (ALMA) festgestellt hat.

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Was befindet sich zwischen den ältesten Galaxien?

Leerer Raum? Nicht ganz, auch wenn man das auf den ersten Blick annehmen könnte (siehe Bild unten). Aufnahmen des MUSE-Spektrografen am Very Large Telescope der ESO zeigen nämlich das blanke Gegenteil. Ein internationales Astronomenteam um Lutz Wisotzki, Professor für Beobachtende Kosmologie am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) und der Universität Potsdam, entdeckte mit dem MUSE-Instrument des Very Large Telescope (VLT) der ESO eine unerwartete Fülle sogenannter Lyman-alpha-Emissionen in einem Gebiet im Sternbild Fornax, das vom Welltraumteleskop Hubble 2004 besonders genau kartiert worden war, der Hubble Ultra Deep Field (HUDF)-Region.

Die speziellen Emissionen entstehen, wenn die Elektronen im Wasserstoffatom zwischen zwei bestimmten Energiezuständen wechseln. Die dabei freiwerdende Energie senden die Atome als ultraviolette Strahlung aus. Da die Bereiche im Hubble Deep Field sehr weit entfernt (und sehr damit auch sehr alt) sind, ist ihr Licht stark in Richtung Rot verschoben, sodass uns das eigentlich unsichtbare UV-Licht im sichtbaren Spektralbereich erscheint. Die Strahlung deckt dabei fast das gesamte Bildfeld ab, was die Arbeitsgruppe zu der Schlussfolgerung veranlasst, dass nahezu der gesamte Himmel unsichtbar im Licht der Lyman-alpha-Emission aus dem frühen Universum erstrahlt.

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Steinig mit einem Hauch von Wasserstoff: Wie können Planeten beschaffen sein?

Gesteinsplaneten sind eher klein, Gasriesen groß – auf dieses Muster könnte man jedenfalls bei der Betrachtung unseres Sonnensystems kommen. Aber muss das immer und überall so sein? Ist unser eigenes System die Regel oder die Ausnahme? Astronomen haben zwar schon über 3700 Exoplaneten gefunden, doch über ihre Zusammensetzung weiß man herzlich wenig. Wenn überhaupt, sind Radius und Masse bekannt.

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War nix mit Planet X, aber 2015 TG387 ist auch ganz schön weit weg

Ein Team um die Astronomen Scott Sheppard und Chad Trujillo sucht schon nach einer Weile nach Planet X, der weit außerhalb der anderen Planeten in der Oortschen Wolke die Sonne umkreisen soll. Dazu untersuchen sie die in Frage kommenden Bereiche besonders genau – und stoßen dabei immer wieder auf interessante Fundstücke.

Diesmal heißt das Ergebnis 2015 TG387. Das Objekt wurde erstmals  2015 registriert; bis heute brauchte man,  um seine Bahn zu  bestätigen, die es in 40.000 Jahren einmal  um die Sonne führt. 2015 TG387 ist einer der am weitesten entfernten  Zwergplaneten. Er kommt der Sonne nie näher als  65 Astronomische Einheiten (AE,  Entfernung  Erde-Sonne) und entfernt sich bis auf 2300 AE.

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Auch Exoplaneten haben hübsche Monde

Dass nur unser eigenes Sonnensystem Monde besitzt, glaubt eigentlich niemand. Aber trotzdem war die Existenz von Monden in anderen Sternsystemen bisher nur eine Hypothese. Die sogenannten Exomonde sind besonders schwer zu finden, weil sie kleiner als ihre Planeten sind (das liegt in ihrer Natur) und durch den Orbit um den Planeten auch beim Vorbeiziehen vor ihrem Stern eine kompliziertere Bahn haben – solche Objekte identifiziert man in der Regel, indem man die Verdunkelung misst, die sie beim Vorbeiziehen vor ihrem Stern verursachen (Transitmethode).

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