Aug
15
2016Mit dem NASA-Satelliten NuSTAR, dem Nuclear Spectroscopic Telescope Array, konnte erstmals der Beitrag von Schwarzen Löchern im Bereich der harten Röntgenstrahlung zum kosmischen Röntgenhintergrund untersucht werden.
In den Zentren der meisten Galaxien verbergen sich massereiche Schwarze Löcher, die unter anderem auch Röntgenstrahlung aussenden. Die Strahlung kommt dabei nicht direkt aus den Schwarzen Löchern, sondern aus ihren unmittelbaren Umfeldern, in dem sich große Mengen extrem heißer Materie befinden. Millionen dieser Schwarzen Löcher erzeugen dabei so viel Röntgenstrahlung, dass sie sich als kosmischer Röntgenhintergrund beobachten lässt. Bereits mit dem Röntgensatelliten Chandra war es gelungen, diesen diffus erscheinenden Röntgenhintergrund als das Ergebnis des gemeinsamen Leuchtens zahlreicher Röntgenpunktquellen zu erkennen. Aber erst mit dem 2012 gestarteten Satelliten NuSTAR, dem Nuclear Spectroscopic Telescope Array, war es nun möglich, den Beitrag derjenigen Schwarzen Löcher näher zu untersuchen, die sehr energiereiche, harte Röntgenstrahlung aussenden. Mit NuSTAR konnte das Forscherteam um Fiona A. Harrison vom California Institute of Technology in Pasadena erstmals in einem eng begrenzten Bereich des Himmels 32 Schwarze Löcher identifizieren, die harte Röntgenstrahlung aussenden.
Aug
05
2016Beitrag von Michael Theusner
Nach den Messungen von Forschern der Aalto-Universität und des Finnischen Wetterdienstes sind die Geräusche, die manchmal während Polarlichtereignissen auftreten, auf magnetsturmbedingte Entladungen in Inversionsschichten in Erdbodennähe zurückzuführen. Diese Hypothese ist das Ergbnis von Mikrophonmessungen von Aurorageräuschen am 17./18.3.2013, deren Ursprung auf eine Höhe von 75 m über dem Boden zurückgeführt werden konnten. Genau in der Höhe befand sich nach den Wetterdaten die Inversion. Die Inversionshypothese würde auch gut erklären, wieso Aurorageräusche bislang wohl nur in klaren, ruhigen Nächten vorgekommen sind. Denn sobald Wind oder Wolken vorhanden sind, kann sich eine Inversion nur schlecht oder gar nicht bilden. Sich in der Inversion ansammelnde Ladungen können sich dann während der Magnetstürme entladen.
https://www.sciencedaily.com/releases/2016/06/160622104806.htm
Aug
03
2016Mars-Rinnen entstanden wohl durch Kohlendioxid Wie entstehen Erosionsrinnen in Kraterrändern? Auf der Erde ist Wasser der Auslöser solcher Prozesse. Auf dem Mars allerdings wohl nicht. von Lars Fischer
Für die vermutlich meistdiskutierten Indizien für flüssiges Wasser auf dem heutigen Mars gibt es nun eine wasserfreie Erklärung. Cedric Pilorget von der Université Paris-Sud und François Forget von der Sorbonne beschreiben einen Prozess, mit dem sublimierendes Trockeneis die in den letzten Jahren entdeckten Rinnen in einigen Kraterhängen verursachen könnte. Die beiden französischen Forscher simulierten nun im Computer, wie sich Trockeneisablagerungen auf Kraterhängen verhalten, wenn es wärmer wird. Demnach sublimiert das Eis der unteren Schichten schneller, so dass sich Gas unter der Eiskappe sammelt. Das wiederum löst lokale Erdrutsche aus, die die Rinnen in die Oberfläche fräsen.
http://www.spektrum.de/news/mars-rinnen-entstanden-wohl-durch-kohlendioxid/1390557
Jul
19
2016Wie die Erde ihre Bewohner schützt
Magnetfelder, Strahlengürtel, Plasmabarrieren und Atmosphäre: Unser Planet ist durch mehrfache Schilde geschützt. © Andy Kale/ University of Alberta
Aus dem All gesehen erscheint unsere Erde als blauer, fast schon schutzloser Planet. Doch das täuscht: Die Erde ist von gleich mehreren, hochwirksamen Schutzschilden umgeben. Sie verhindern, dass wir von Strahlung gegrillt, von der Weltraumkälte schockgefroren oder von tödlichen Teilchenschauern durchsiebt werden. Erst die gestaffelten Schilde sorgen dafür, dass wir relativ unbehelligt auf der Erdoberfläche unserem Alltag nachgehen können. Gäbe es diese unsichtbare Schutzhülle jedoch nicht, wäre das Leben auf unserem Planeten womöglich niemals entstanden – oder zumindest nicht so, wie wir es kennen. Wie genau die verschiedenen Schutzschilde der Erde funktionieren, haben Forscher teilweise erst in den letzten Jahren enträtselt – und dabei einige Überraschungen erlebt. Begeben wir uns daher auf eine Entdeckungsreise durch die gestaffelten Schilde unseres Planeten.
Jul
19
2016Mission Hayabusa-2 und Asteroidenlander
In vielem ähnelte diese Mission der ESA-Mission Rosetta, die erst vor rund zwei Wochen ihren Lander Philae auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko absetzte. Denn auch die japanische Raumsonde Hayabusa-2 wird eine autonome Landeeinheit zu ihrem Ziel bringen. Der Lander Mascot (Mobile Asteroid Surface Scout) wurde am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt. Gerade einmal 30 mal 30 mal 20 Zentimeter- vergleichbar mit einem Schuhkarton – ist Landegerät Mascot klein. Rund vier Jahre – bis zum Jahr 2018 – wird die Reise dauern, bis die Sonde an ihrem Ziel ankommt, dem nur rund einen Kilometer großen erdnahen Asteroiden 1999 JU3. Am Asteroiden angekommen, wird der Lander mit seinen vier Instrumenten auf der Asteroidenoberfläche abgesetzt. Doch das ist nicht so einfach: Ähnlich wie bei der Rosetta-Mission ist auch hier die geringe Anziehungskraft des Zielobjekts eine große Herausforderung. Sie beträgt gerade einmal ein 60.000stel der Erdanziehungskraft und reicht deshalb auch nicht dazu aus, den Lander aus der Hayabusa-Sonde „herauszuziehen“. Deshalb wird Mascot mit einem Federmechanismus aus seiner Halterung herausgedrückt und fällt aus nur 100 Metern Entfernung in Richtung 1999 JU 3. Geschieht dies zu schnell, könnte Mascot abprallen. „MASCOT fällt im freien Fall aus etwa hundert Metern Höhe auf den Asteroiden“, erläutert Projektleiterin Tra-Mi Ho vom DLR-Institut für Raumfahrtsysteme in Bremen. Sensoren sorgen dann dafür, dass MASCOT weiß, wo oben und unten ist – sich orientiert und gegebenenfalls aufrichtet.
Jul
16
2016
Zum ersten Mal gelang es Wissenschaftlern, die sogenannte Schneegrenze von Wasser innerhalb einer protoplanetaren Scheibe sichtbar abzubilden. Diese Linie kennzeichnet den Abstand, ab dem die Temperatur in der Scheibe um einen jungen Stern so weit gesunken ist, dass sich Schnee bilden kann. Eine dramatische Zunahme der Helligkeit des jungen Sterns V883 Orionis hat den inneren Bereich der Scheibe schlagartig erwärmt, so dass die Wasserschneegrenze deutlich weiter nach außen verschoben wurde, als es für einen Protostern eigentlich üblich ist. Aus diesem Grund war es den Wissenschaftlern mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) möglich, die Grenze zum ersten Mal zu beobachten. Die Ergebnisse werden am 14. Juli 2016 in der Zeitschrift Nature veröffentlicht. Junge Sterne sind oftmals von dichten, rotierenden Scheiben aus Gas und Staub umgeben, die als protoplanetare Scheibe bezeichnet werden und aus denen sich Planeten bilden. Durch die Wärme eines typischen jungen sonnenähnlichen Sterns ist sämtliches Wasser innerhalb der protoplanetaren Scheibe bis zu einer Entfernung von etwa 3 Astronomischen Einheiten (AE) vom Stern gasförmig [1] – das entspricht etwa dem Dreifachen der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Sonne, also etwa 450 Millionen Kilometer [2]. Weiter außen findet durch den extrem niedrigen Druck ein direkter Übergang der Wassermoleküle vom gasförmigen in den festen Zustand statt, so dass sich eine dünne Schicht aus Eis auf Staubkörnern und anderen Partikeln bildet. Der Bereich in der protoplanetaren Scheibe, in dem Wasser vom gasförmigen in den festen Zustand übergeht, wird als Wasserschneegrenze bezeichnet.
Jul
15
2016
Eine Sternwarte auf dem Mond klingt zunächst verrückt, ist es aber ganz und gar nicht. Denn der Mond ist für Astronomen auf der Erde ein großes Ärgernis, hellt er doch in rund der Hälfte eines Monats den Himmel mit seinem Licht beträchtlich auf. Solche romantischen Bedingungen erschweren oder verhindern jedoch Beobachtungen, bei denen es darum geht, einzelne Lichtquanten aufzufangen. Chinesische Wissenschaftler drehten nun den Spieß um – sie machten den Mond zum Standort ihrer Sternwarte, so dass sein Licht ihre Beobachtungen nicht stört. Darüber hinaus bietet der Erdtrabant Astronomen im Vergleich zur Erde einige Vorteile: Rund-um-die-Uhr-Beobachtungen sind möglich, keine Atmosphäre trübt den Blick zum Himmel. Zudem sind alle Spektralbereiche ungehindert zugänglich, darunter auch Ultraviolett. Ferner ist der Mond eine äußerst stabile Plattform, so dass sich ein Teleskop mit geringem mechanischem Aufwand auf den Himmel richten lässt. Der Name der chinesischen Mondsternwarte ist Chang’e-3, ihr Standort das Regenmeer, das Mare Imbrium. Die chinesische Raumsonde Chang’e-3 erforscht nicht nur den Erdtrabanten, sondern auch den tiefen Weltraum weit jenseits des Sonnensystems. Sie scannte mit einem speziellen Teleskop einen Bereich des Himmels im Ultravioletten, woraus sich ein Sternkatalog mit mehr als 86 000 Einträgen ergab.
http://www.spektrum.de/news/chinesische-mondsonde-scannt-den-himmel-im-ultravioletten/1416445
Jul
03
2016
Mit dem VLT gelang eine einzigartige Messung, die den Weg für eine unabhängige Bestimmung des Alters des Universums geebnet hat. Dazu maßen Astronomen erstmals die Menge des radioaktiven Isotops Uran-238 in einem Stern, der geboren wurde, als unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße noch im Entstehen begriffen war (eso0106). Ähnlich wie die Radiokarbonmethode in der Archäologie, jedoch anwendbar auf viel längere Zeiträume, misst diese „Uranuhr“ das Alter des Sterns. Sie zeigt, dass der älteste der beobachteten Sterne 13,2 Milliarden Jahre alt ist. Da er nicht älter sein kann als das Universum selbst, gewinnt man so einen Mindestwert für das Alter des Kosmos – in guter Übereinstimmung mit dem Wert, den wir von der Kosmologie her kennen, wo das Alter des Universums zu 13,7 Milliarden Jahren bestimmt wird. Der Stern, ebenso wie unsere Galaxie, müssen sich demnach vergleichsweise kurz nach dem Urknall gebildet haben. Eine andere Messung, die auf Beobachtungsmethoden hart an der Grenze des technisch Machbaren beruht, beleuchtet die früheste Entwicklungsstufe unserer Milchstraße. Astronomen haben – zum ersten Mal überhaupt – den Berylliumgehalt zweier Sterne in einem Kugelsternhaufen gemessen. Er erlaubt Rückschlüsse auf die Zeit zwischen der Entstehung allerersten Sterne in der Milchstraße und den Sternen dieses Kugelsternhaufens. Wie sich zeigt, muss sich die erste Sterngeneration in der Milchstraße kurz nach dem Ende des etwa 200 Millionen Jahre dauernden „dunklen Zeitalters“ gebildet haben, das auf die Urknallphase folgte (eso0425).
Jun
27
2016Beeindruckende VLT-Bilder von Jupiter nur wenige Tage vor Ankunft der Juno-Raumsonde vorgestellt
Als Vorbereitung für die bevorstehende Ankunft der Raumsonde Juno der NASA haben Astronomen mit dem Very Large Telescope der ESO beeindruckende neue Infrarotaufnahmen von Jupiter gemacht. Die Bilder sind Teil einer Kampagne, um hochauflösende Karten vom Riesenplaneten zu erstellen. Diese Beobachtungen helfen nicht nur den Astronomen, den Gasriesen vor Junos Annäherung besser zu verstehen, sondern sie dienen auch als Grundlage für die Entscheidung, welche Aufgaben Juno in den kommenden Monaten erledigen soll. Das Team von Leigh Fletcher von der University of Leicester in Großbritannien stellt beim National Astronomy Meeting der britischen Royal Astronomical Society in Nottingham neue Bilder von Jupiter vor. Aufgenommen wurden sie mit dem VISIR-Instrument am Very Large Telescope der ESO und sind Teil der gezielten Bemühungen, vor der Ankunft der Juno-Raumsonde der NASA [1] im Juli die Atmosphäre des Jupiters besser zu verstehen. Für die Kampagne kamen zahlreiche Teleskope in Hawaii und Chile zum Einsatz. Darüber hinaus lieferten auch Amateur-Astronomen aus der ganzen Welt Beiträge. Die Karten geben nicht nur eine Momentaufnahme wieder, sondern zeigen auch, wie sich Jupiters Atmosphäre in den Monaten vor Junos Ankunft bewegt und verändert. Die Juno-Raumsonde wurde 2011 gestartet und hat seitdem fast 3000 Millionen Kilometer zurückgelegt. Während Beobachtungen von der Erde durch die Erdatmosphäre schwierig sind, kann die Raumsonde frei von solch störenden Einflüssen seltene Aufnahmen von Jupiter machen und damit wichtige Daten sammeln. Angesichts dessen erscheint es überraschend, dass die erdgebundene Kampagne als so wichtig erachtet wurde.
Jun
24
2016— Forschungsinstrument für Schwarze Löcher arbeitet nun mit den vier VLT-Hauptteleskopen
Ein Team europäischer Astronomen hat mit dem neuen GRAVITY-Instrument am Very Large Telescope der ESO erstaunliche Beobachtungen des Zentrums der Milchstraße machen können, indem es zum ersten Mal das Licht aller vier 8,2-Meter-Hauppteleskope vereint hat. Diese Ergebnisse liefern einen ersten Eindruck davon, welche bahnbrechende Forschung in Zukunft mit GRAVITY möglich sein wird, wenn es das extrem starke Gravitationsfeld nahe des zentralen supermassereichen Schwarzen Lochs untersuchen und die Einsteinsche Allgemeine Relativitätstheorie testen wird. Das GRAVITY-Instrument arbeitet nun mit den vier 8,2-Meter Unit Telescopes des Very Large Telescope (VLT) der ESO zusammen. Erste Testergebnisse lassensich bereits erahnen, dass das Instrument in Zukunft auf Weltklasse-Niveau arbeiten wird. GRAVITY ist Teil des VLT-Interferometers. Indem es das Licht der vier Teleskopen vereint, kann es dieselbe räumliche Auflösung und Präzision in der Positionsmessung erreichen wie ein Teleskop mit einem Durchmesser von bis zu 130 Metern. Die Zunahme des Auflösungsvermögen und der Positionsgenauigkeit – die dem Faktor 15 gegenüber der einzelnen 8,2-Meter VLT Unit Telescopes entspricht – machen es GRAVITY möglich, erstaunlich genaue Messungen von astronomischen Objekten zu machen. Eines der Hauptziele von GRAVITY besteht darin, detaillierte Beobachtungen der Umgebung des 4 Millionen Sonnenmassen schweren Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraße durchzuführen [1]. Zwar sind Position und Masse des Schwarzen Lochs seit 2002 bekannt, nachdem man präzise Messungen der Bewegungen der das Schwarze Loch umgebenden Sterne durchgeführt hatte, jedoch wird GRAVITIY es Astronomen in Zukunft ermöglichen, das Gravitationsfeld um das Schwarze Loch in bisher ungekanntem Detail zu untersuchen, wodurch es einen einzigartigen Test der Einsteinschen Allgemeinen Relativitätstheorie ermöglicht.