2020
November
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Wer beobachtet uns denn da?

Irdische Astronomen sind fleißig dabei, ferne Sternsysteme nach Planeten zu durchmustern. Nun gibt es dabei eine Einschränkung: Mit der beliebten Transit-Methode können wir überhaupt nur dann Planeten erkennen, wenn sich diese aus unserem Blickwinkel zumindest kurz vor ihren Stern schieben und dessem Helligkeit dabei verändern. Das schränkt natürlich die Auswahl ganz schön ein, es ist ja ein großer Zufall, wenn die Orbitalebene eines Exoplaneten ungefähr parallel zu unserer Blickrichtung auf den Stern ist.

Nun kann man natürlich auch anders fragen. Angenommen, Außerirdische suchten wie wir nach anderen Planeten, die Leben beherbergen. Wo müssten sie denn wohnen, damit sie die Erde entdecken können? Diese Frage haben sich schon vor einiger Zeit mal Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystem-Forschung in Garching gestellt. Sie fanden unter den damals über 3600 bekannten Exoplaneten nur neun mit direktem Blick auf die Erde.

Lisa Kaltenegger vom College of Arts and Sciences und Direktorin des Carl Sagan Institute in Cornell und Joshua Pepper von der Lehigh University, haben diese Frage nun auf Sterne bezogen. Sie habem 1.004 Hauptreihensterne (ähnlich unserer Sonne) identifiziert, die erdähnliche Planeten in ihren eigenen bewohnbaren Zonen enthalten könnten – alle im Umkreis von etwa 300 Lichtjahren von der Erde entfernt – und die in der Lage sein sollten, die chemischen Spuren von Leben auf der Erde nachzuweisen.

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Astronomen suchen den Super-Planeten

Immer wieder präsentieren Astronomen ganz stolz Exoplaneten, die für Leben, wie wir es kennen, geeignet wären – also aus festem Gestein bestehen und so von ihren Sternen beschienen werden, dass Wasser an ihrer Oberfläche in flüssigem Zustand existiert. Aber ist unser Heimatplanet denn wirklich ideal für die Entwicklung von Leben? Immerhin war es, als die Sonne noch jung war und mit einem Drittel weniger Kraft schien, hier noch ziemlich kalt, bis endlich durch CO2 ein Treibhauseffekt entstand.

Eine Studie unter der Leitung des Wissenschaftlers Dirk Schulze-Makuch von der Washington State University und der TU Berlin, die kürzlich in der Zeitschrift Astrobiology veröffentlicht wurde, beschreibt deshalb nun Merkmale potenzieller „überbewohnbarer“ Planeten, zu denen auch solche gehören, die älter, etwas größer, etwas wärmer und möglicherweise feuchter als die Erde sind. Leben könnte auch einfacher auf Planeten gedeihen, die sich langsamer verändernde Sterne mit längerer Lebensdauer umkreisen als unsere Sonne.

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Mit Pendeln auf der Suche nach Dunkler Materie

Aktuelle Experimente, die nach Dunkler Materie fahnden, basieren meist auf der Idee, dass diese sich doch auch irgendwie zeigen müsste, also durch Interaktionen mit normaler Materie. Nun ist jedoch das einzige, was wir über diesen wichtigen Bestandteil des Universums wirklich wissen, die Tatsache, dass eine Wechselwirkung mit normaler Materie über die Gravitation erfolgt. Darüber sind die Forscher überhaupt erst darauf gekommen, dass es Dunkle Materie gibt.

Liegt es vielleicht daran, dass man bisher bloß ergebnislos gefahndet hat? Dann könnte eine Methode helfen, die jetzt Forscher des NIST und ihre Kollegen vorgestellt haben. „Unser Vorschlag stützt sich rein auf die Gravitationskopplung, die einzige Kopplung, von der wir mit Sicherheit wissen, dass sie zwischen Dunkler Materie und gewöhnlicher leuchtender Materie besteht“, sagt Studien-Ko-Autor Daniel Carney. Die Forscher, zu denen auch Jacob Taylor vom NIST, JQI und QuICS, Sohitri Ghosh vom JQI und QuICS sowie Gordan Krnjaic vom Fermi National Accelerator Laboratory gehören, berechnen, dass ihre Methode nach Teilchen aus Dunkler Materie mit einer Mindestmasse suchen kann, die etwa die Hälfte der Masse eines Salzkorns oder etwa das Milliardenfache der Masse eines Protons beträgt.

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BepiColombo fotografiert die Venus im Flug

Die ESA-JAXA-Mission BepiColombo hat den ersten von zwei Vorbeiflügen der Venus beendet, die erforderlich sind, um sie auf Kurs zum innersten Planeten des Sonnensystems, dem Merkur, zu bringen. Die größte Annäherung an die heiße Schwester der Erde fand heute morgen (15. 10.) um 03:58 GMT in einer Entfernung von etwa 10 720 km von der Planetenoberfläche statt.

Das am 20. Oktober 2018 gestartete Raumfahrzeug benötigt neun Vorbeiflüge mit Schwerkraftunterstützung (Gravity Assist) – einen an der Erde, zwei an der Venus und sechs am Merkur, bevor es 2025 in eine Umlaufbahn um Merkur eintreten kann. Die Vorbeiflüge nutzen die Anziehungskraft der Planeten, um die Geschwindigkeit und Richtung des Raumschiffs zu ändern, und helfen BepiColombo zusammen mit dem solarelektrischen Antriebssystem des Raumschiffs, die Geschwindigkeit so weit zu verringern, dass die Merkur-Umlaufbahn erreichbar wird.

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Warum es auf Plutos Bergen schneit

Im Jahr 2015 entdeckte die Raumsonde New Horizons auf Pluto spektakuläre schneebedeckte Berge, die den Bergen auf der Erde auffallend ähnlich sind. Eine solche Landschaft war noch nie zuvor anderswo im Sonnensystem beobachtet worden. Allerdings gibt es einen wesentlichen Unterschied: Auf der Erde nehmen die atmosphärischen Temperaturen mit der Höhe ab. Auf Pluto jedoch steigen sie durch die Sonneneinstrahlung mit der Höhe. Woher kommt also dieses Eis?

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Massives Schwarzes Loch verwandelt Stern in Sonnengröße in Spaghetti

Vor etwa 215 Millionen Jahren hat sich das Schicksal eines Sterns erfüllt: Er wurde von einem Schwarzen Loch mit einer Million Sonnenmassen verschlungen. Der Todeskampf zog sich über einen ganzen Monat lang hin. Währenddessen gab der sterbende Stern noch einen Abschiedsgruß von sich, einen energiereichen Flare, der allein im Röntgenbereich so viel Energie abstrahlte, dass man damit die Erde auf ein Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigen könnte.

Für die irdischen Astronomen war dieser Flare, AT2019qiz genannt und 2019 auf der Erde registriert, ein Geschenk. Es handelt sich nämlich um den ersten Sternentod dieser Art, der so nah zur Erde entdeckt wurde (wobei 215 Millionen Lichtjahre auch nicht „um die Ecke“ sind). Dadurch gelang es, das Ereignis mit vielen Teleskopen weltweit aufzuzeichnen. Die Ergebnisse wurden jetzt in den Monthly Notices of the Royal Astronomical Society veröffentlicht.

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Galaxien im kosmischen Spinnennetz aus Dunkler Materie

Mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO haben Astronomen sechs Galaxien gefunden, die sich um ein supermassives Schwarzes Loch herumbewegten, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Die Galaxien befinden sich in einer Art von kosmischem „Spinnennetz“ aus Gas, das sich über ein Gebiet mit der 300-fachen Größe der Milchstraße erstreckt. „Die Filamente des kosmischen Netzes sind wie Spinnennetzfäden“, erklärt Marco Mignoli, Astronom am Nationalen Institut für Astrophysik (INAF) in Bologna, Italien, und Hauptautor der neuen Forschung, die heute in Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurde. „Die Galaxien wachsen dort, wo sich die Filamente kreuzen, und Gasströme – die sowohl den Galaxien als auch dem zentralen supermassiven Schwarzen Loch als Brennstoff zur Verfügung stehen – können entlang der Filamente fließen.“

Das Licht dieser großen netzartigen Struktur mit seinem Schwarzen Loch von einer Milliarde Sonnenmassen hat sich auf die Reise zu uns gemacht, als das Universum erst 900 Millionen Jahre alt war. „Mit unserer Arbeit haben wir ein wichtiges Teil in dem weitgehend unvollständigen Puzzle platziert, das die Entstehung und das Wachstum solch extremer, aber reichlich vorhandener Objekte so schnell nach dem Urknall ist“, sagt Co-Autor Roberto Gilli, ebenfalls Astronom am INAF in Bologna, der sich dabei auf supermassive Schwarze Löcher bezieht.

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