Stefan Brenner

Ein Komet besteht zwar zu einem großen Teil aus Wassereis, und in seiner Atmosphäre, der sich in Sonnennähe bildenden Koma, überwiegt Wasserdampf. Aber auf der eigentlichen Kometenoberfläche ist von Wassereis nichts zu sehen. Jetzt aber haben Wissenschaftler mit dem Instrument VIRTIS auf der Kometensonde Rosetta an zwei Stellen auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko die Existenz von Wassereis auf der Oberfläche nachgewiesen. „Wir konnten in den Spektrometerdaten vom September und November 2014 erkennen, dass in der Region Imhotep zwei metergroße helle Flecken tatsächlich aus Eis bestanden“, erklärt Dr. Gabriele Arnold vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Die Berliner Planetenforscherin leitet die deutschen wissenschaftlichen Beiträge zum Instrument VIRTIS und veröffentlicht mit einem internationalen Team ihre Forschungsergebnisse nun in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins „Nature“. http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-16399/#/gallery/21665

Gleich zwei Untersuchungen weisen auf die Existenz weiterer großer Objekte im äußeren Sonnensystem hin – doch beide sind umstritten. Forscher hoffen auf eine Art öffentliche Schwarmintelligenz, um der Wahrheit auf die Spur zu kommen.

Seit Jahrzehnten suchen Astronomen nach einem möglichen „Planeten X“ im äußeren Sonnensystem. Ein großes, dunkles Objekt müsse dort draußen lauern, so die Spekulation, und mit seiner Schwerkraft gelegentlich für Unruhe in den Umlaufbahnen der bekannten Himmelskörper im Sonnensystem sorgen. Ein Blick in die Geschichte liefert ausreichend Motivation für eine solche Suche: Als Astronomen 1846 nach einem Planeten X jenseits von Uranus suchten, entdeckten sie Neptun. Und als sie nach einem weiteren Planeten jenseits von Neptun fahndeten, stießen sie auf Pluto. Doch die Suche nach einem Planeten X jenseits von Pluto erwies sich fast schon als zu erfolgreich – die Himmelsforscher stießen auf so viele neue und plutoähnliche „transneptunische Objekte“, kurz TNOs, dass es ihnen eher ratsam erschien, Pluto seinen Status als Planet zu rauben, als die planetarische Population des Sonnensystems um mehrere hundert Mitglieder zu erweitern. Denn selbst die größten der neu aufgespürten TNOs kamen mit ihrer Größe gerade einmal an Pluto heran – keines dieser Objekte schien die Bezeichnung „Planet X“ zu verdienen.

http://www.spektrum.de/news/forscher-streiten-ueber-die-existenz-eines-planeten-x/1392138

Tausendfach massereicher als die Milchstraße – das ist der Galaxienhaufen IDCS J1426.5+3508. Er bildet die größte bisher bekannte Struktur im frühen Universum. von Daniel Lingenhöhl

In zehn Milliarden Lichtjahren Entfernung von uns rast der Galaxienhaufen IDCS J1426.5+3508 (kurz: IDCS 1426) durch das All: 250 Billionen Mal massereicher als unsere Sonne beziehungsweise 1000 Mal massereicher als unsere Milchstraße – ein wahrer Gigant aus der Jugend des Universums, dessen Entstehung die beobachtenden Astronomen um Mark Brodwin von der University of Missouri auf eine Zeit rund 3,8 Milliarden Jahre nach dem Urknall schätzen. Damit handelt es sich zugleich um den ältesten Galaxienhaufen dieser Größe, der bislang registriert worden ist. IDCS 1426 besteht aus tausenden Einzelgalaxien, die durch die Schwerkraft und unter dem Einfluss dunkler Materie zu einem riesigen Komplex vereinigt wurden. Bis zu 90 Prozent der vorhandenen Masse könnte auf dunkle Materie zurückzuführen sein, so die Astronomen.http://www.spektrum.de/news/mega-galaxie-aus-der-fruehzeit-des-universums-entdeckt/1392829?_ga=1.218141145.1137113267.1451903312

Sterne im Diagramm: Die typische Zeitskala der akustischen Schwingungen und konvektiven Bewegungen eines Sterns gibt Aufschluss über die Schwerebeschleunigung an seiner Oberfläche. Links unten befinden sich Sterne wie unsere Sonne mit sehr hoher Schwerebeschleunigung und kurzen Schwingungs- und Konvektionszeitskalen. Im Lauf ihres Lebens bewegen sich Sterne zu immer längeren Zeitskalen und daher niedrigeren Schwerebeschleunigungen. Dabei ändern sich die Radien der Sterne drastisch. Rechts oben befinden sich die roten Riesensterne mit der etwa 50-fachen Größe unserer Sonne. © Thomas Kallinger

Wie viel wir auf einem Planeten wiegen, hängt von der Gravitation auf seiner Oberfläche ab. Aber auch bei Sternen ist die Schwerebeschleunigung eine wichtige Größe, die sich im Laufe eines Sternlebens drastisch ändert und Aufschluss über Alter und Entwicklungszustand gibt. Da uns die Sterne am Nachthimmel nur als kleine Lichtpunkte erscheinen, ist dieser Wert jedoch sehr schwer zu messen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Göttingen, der Universität Wien sowie aus Kanada, Frankreich und Australien haben nun eine neue Methode entwickelt, mit der sie die Gravitation an der Oberfläche ferner Sterne auf wenige Prozent genau bestimmen können. Damit lassen sich auch die Größe und die Bewohnbarkeit von Exoplaneten besser ermitteln.

https://www.mpg.de/9815593/schwerebeschleunigung-sterne-exoplaneten

Einstein dürfte erfreut sein: Der Tanz der Schwarzen Löcher im Quasar OJ 287 verläuft streng nach den Regeln der allgemeinen Relativitätstheorie. In diesen Tagen zeigt OJ 287 einen seiner seltenen Ausbrüche – Gelegenheit, die Theorie einem weiteren Härtetest zu unterziehen. von Jan Hattenbach

Je ausgefeilter die physikalische Theorie, desto extremere Bedingungen braucht es zu ihrer Überprüfung. Die allgemeine Relativitätstheorie, vor 100 Jahren von Albert Einstein veröffentlicht, erklärt die Gravitationskräfte zwischen Massen jeder Art durch eine Krümmung der Raumzeit, ausgelöst durch ebenjene Massen. Eine starke These, die bislang alle Feuerproben bestanden hat. Doch im irdischen Alltag machen sich relativistische Effekte kaum bemerkbar, weshalb Isaac Newtons einfacheres Gravitationsgesetz hier weiterhin seine Dienste tut. Dreieinhalb Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt aber, in Richtung des Sternbilds Krebs, gibt es einen Ort, an dem Einsteins Gleichungen das Kommando führen: den Quasar OJ 287.

http://www.spektrum.de/news/quasar-qj287-bestaetigt-wieder-allgemeine-relativitaetstheorie/1390649

Eines der auffallendsten Merkmale bei einer globalen Betrachtung des Planeten Mars ist die Zweiteilung in ein topographisch sehr vielgestaltiges Hochland auf der Südhalbkugel und flache, ausgedehnte Tiefebenen in der Nordhemisphäre. Geologisch interessant ist vor allem die Übergangszone zwischen Hoch- und Tiefland, da dort an vielen Landschaftsmerkmalen das Ergebnis von Erosionsprozessen beobachtet werden kann. Die hier vorgestellten Bilder zeigen Tafelberge in Aeolis Mensae und Formen intensiver Winderosion in der Übergangszone zum Tiefland. Die Bilddaten wurden mit dem am DLR entwickelten Kamerasystem HRSC auf der europäischen Raumsonde Mars Express aufgenommen. Das Gebiet befindet sich etwa 400 Kilometer östlich des Kraters Gale, in dem das Mars Science Laboratory der NASA mit dem Rover Curiosity 2012 gelandet ist. Die Bildauflösung beträgt etwa 15 Meter pro Bildpunkt (Pixel).

http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-16297/#/gallery/21549

Auf dem Gebiet der Hochenergieastrophysik arbeiten am MPIK Experimentatoren mit Erfahrung in der Teilchenphysik eng mit mehr theoretisch orientierten Astrophysikern zusammen. Mit dem High-Energy Stereoscopic System H.E.S.S. beobachten sie höchst­energetische (VHE) Gammastrahlen aus dem Kosmos, um damit nicht-thermische Phänomene im Universum zu studieren, und erforschen die Beschleunigungsmechanismen in den kosmischen Quellen hochenergetischer Teilchen. Anders als die elektromagnetische Strahlung in den meisten anderen Wellenlängenbereichen können Teilchen im VHE-Bereich nicht thermisch erzeugt werden; nur im Urknall waren die Temperaturen kurzzeitig hoch genug. Man geht davon aus, dass stattdessen kollektive nicht-thermische Mechanismen für die Beschleunigung verantwortlich sind: Geladene Teilchen gewinnen zunehmend Energie, indem sie immer wieder in die Schockfront gigantischer Schockwellen von Supernovaexplosionen oder in die Plasmajets aus der unmittelbaren Umgebung Schwarzer Löcher in den Zentren aktiver Galaxien zurück diffundieren. Am Institut wird daran gearbeitet, die Vorgänge in den unterschiedlichen Typen von kosmischen Beschleunigern zu modellieren und theoretisch zu beschreiben.

https://www.mpi-hd.mpg.de/mpi/?id=814