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Zweite Januar-Ausgabe 2000

Hallo NoCover-Leser!

Nur wenige Wochen sind diesmal vergangen und eine neue Ausgabe der Astro-Corner ist erschienen. Obwohl diesmal die Zeit zwischen dem Erscheinen der letzten NoCover und dieser hier sehr kurz war, gibt es trotzdem wieder Neues aus der Astronomie zu berichten.
Hinsichtlich der aktuellen Ereignisse im AMIGA-Markt relativiert sich mein Editorial der letzten Astro-Corner natürlich etwas. Ich hoffe, keiner von euch hat meine Ausführungen vom letzten Mal in den falschen Hals bekommen. Ich bleibe nach wie vor dem AMIGA treu, auch wenn ich zwischenzeitlich kein aktiver User war.
Mal sehen, was da jetzt noch alles auf uns zu kommt...

Los gehts aber nun mit der aktuellen Ausgabe der Astro-Corner, aber diesmal ohne Inhaltsverzeichnis:

Astronomie allg.:
Blaugrüner Planet außerhalb des Sonnensystems entdeckt

(Meldung vom 16.12.1999)

Andrew Cameron von der University of St. Andrews in Schottland und Kollegen ist es gelungen, das Licht eines Planeten einzufangen, der den Stern tau-Boötis umkreist. Bislang haben Astronomen extrasolare Planeten lediglich durch die Anziehungskraft ausmachen können, die sie auf ihre Sonne ausüben, aber nicht durch ihr Licht.

Der Planet von tau-Boötis umkreist seinen Stern alle 3,3 Tage in einem 20 Mal geringeren Abstand als der zwischen Erde und Sonne. Wegen dieser hohen Geschwindigkeit hofften die Forscher ein Signal von dem Planeten einfangen zu können, der vermutlich etwa ein Zehntausendstel des Lichtes von tau-Boötis reflektiert. Tatsächlich entdeckten die Forscher die Rotverschiebung, nach der sie suchten. Die Daten zeigen, dass der Planet acht Mal schwerer und 1,6 bis 1,8 Mal grösser als Jupiter ist. Seine Farbe ist blaugrün.

Bei den anderen bisher gefundenen extrasolaren Planeten konnten die Wissenschaftler keine Angaben über Masse oder Farbe machen, weil die Planeten nicht direkt beobachtet werden konnten. Allerdings, so kommentieren Adam Burrows und Roger Angel von der University of Arizona in Tucson, besteht eine Chance von 1:20, dass das scheinbare Planetensignal nur ein Rauschen in den Daten ist. Das Licht des Sterns und des Planeten sind selbst vom Hubble-Teleskop nicht zu trennen, da die beiden so nah beieinander stehen.

Vor einigen Wochen meldeten französische Wissenschaftler, dass sie mit optischen Methoden ebenfalls einen Planeten außerhalb des Sonnensystems identifiziert hatten: Der Himmelskörper schiebt sich zwischen seinen Stern und die Erde und schwächt dessen Licht um zwei Prozent ab.

Astronomie allg.:
Kohlenstoff schon kurz nach dem Urknall?

(Meldung vom 16.12.1999)

Entstand schon kurz nach dem Urknall Kohlenstoff? Karsten Jedamzik vom Max-Planck-Institut in Garching vermutet außer den leichten Elementen Wasserstoff, Helium und Lithium auch schwerere Elemente wie Kohlenstoff im Stoffgemisch des jungen Alls.

Die klassische Theorie des Urknalls besagt, dass sich in der Frühzeit einige Hundert Sekunden nach dem großen Knall aus Quarks Kerne von Wasserstoff, Helium und Lithium bildeten. Danach war der riesige Feuerball nicht mehr heiss genug, um schwerere Elemente zu bilden. Laut dieser Theorie bildete sich zum Beispiel Kohlenstoff erst in den Kernen der Sterne.

Seit etwa zehn Jahren meinen Wissenschaftler, dass schwere Elemente sich aus sogenannten Baryonen - Quarktrios - gebildet haben könnten. Das Universum müsse nicht homogen gewesen sein, sondern Klumpen von Baryonen könnten dort herumgeschwirrt sein. In den Klumpen würden Nuklearreaktionen schneller laufen, so dass schwerere Elemente vor der Abkühlung entstanden sein könnten. Diese Vorstellung hatte allerdings einen Haken: Der Feuerball des jungen Universums hätte demnach viel mehr Lithium-7 produziert, als wir heute vorfinden.

Dieses Problem hat Jedamzik nun gelöst. Er und seine Kollegen haben gezeigt, dass kleinste Partikel - Neutrinos - die Baryonenklumpen angeheizt haben könnten. Dadurch würden sich die Klumpen ausdehnen und die Produktion schwerer Elemente auf der richtigen Stufe halten. �Die Region wird größer, weniger Baryonen kommen pro Raumeinheit vor und wenn die Expansion einen gewissen Wert erreicht hat, hört der Prozess von alleine auf," sagt Jedamzik. Dadurch würden einige Elemente wie Kohlenstoff zusammen mit den gemessenen Mengen an Lithium-7 übrigbleiben.

Jedamzik kann nicht erklären, warum sich die Baryonenklumpen geformt haben sollen. Der Übergang von freien Quarks zu Partikeln könnte dafür verantwortlich sein. Diese Idee könnte erklären, wieso das Gas zwischen den Galaxien mehr schwere Elemente zu enthalten scheint, als es nach der klassischen Urknall-Theorie sein sollten. �Astronomen haben bisher nicht das erste, schwere-Elemente-freie Material gefunden, dass es nach dem Urknall geben müsste," gibt Leo Blitz, Astrophysiker von der University of California in Berkeley, zu bedenken.

Aber es gibt auch kritische Stimmen. Keith Olive, Kosmologe an der University von Minnesota, meint, dass die Theorie bestätigt werden könne, falls Astronomen junge Sterne fänden, die sich aus diesem frühen Gas gebildet haben. Außerdem �wird es immer schwierig bleiben, zu beweisen, dass es keine Sterne gibt, die sich ohne schwerere Elemente gebildet haben," meint er. Dass es Widersprüche gegen seine Theorie geben kann, ist auch Jedamzik klar: �Die Früchte mögen nicht am Baum hängen, aber wenn sie es tun, sind sie sehr groß."

Astronomie allg.:
Der Strahlungsdruck der Sonne fegt Staubpartikel weg

(Meldung vom 17.12.1999)

Der Strahlungsdruck der Sonne verhält sich wie ein spezifischer Besen, der einen Bereich von der Sonne bis hinter dem Planeten Mars von galaktischen Staubteilchen einer bestimmten Größe befreit. Das berichtet Markus Landgraf vom European Space Operations Center (Esoc) in Darmstadt im Fachblatt Science.

Landgraf wertete die Daten des besonders empfindlichen Staubdetektors der Raumsonde Ulysses aus, die sich auf einer elliptischen Bahn um die Sonne befindet. Galaktische Staubteilchen sind sehr klein - etwa vier zehntausendstel Millimeter im Durchmesser - und relativ selten: In einem Kubikkilometer befinden sich nur etwa zehn dieser Staubpartikel. Ulysses registriert ein bis zwei dieser Einwanderer in unser Sonnensystem pro Woche. Landgraf und seine Kollegen waren überrascht, als sie feststellten, dass Partikel einer bestimmten Größe nicht näher als vier Astronomische Einheiten an die Sonne herankamen. Eine Astronomische Einheit (AE) ist die Entfernung der Erde zur Sonne. Diese Beobachtung erklärt Landgraf so: Wenn ein Staubteilchen mit einem Photon von der Sonne zusammenstößt, wird es abgebremst. Die kleinen Staubteilchen absorbieren das Sonnenlicht besonders gut - so gut, dass sie zum Stillstand kommen und schließlich umkehren. Dieser Strahlungsdruck der Sonne muss innerhalb von vier AE um 40 bis 80 Prozent größer sein als die Gravitationskraft der Sonne, berechnete Landgraf. Die weggetriebenen galaktischen Staubpartikel � wahrscheinlich die Materie, aus der sich Planeten und neue Sonnen bilden - setzen sich offenbar aus Silikaten, Magnetit- und Graphitteilchen zusammen.

Astronomie allg.:
Sonnenaktivität nähert sich dem Maximum

(Meldung vom 20.12.1999)

Irgendwann in der Mitte oder gegen Ende des nächsten Jahres wird die Sonne den Höhepunkt ihres derzeitigen Zyklus erreichen - möglicherweise begleitet von Polarlichtern in niedrigen Breiten, Stromausfällen und Störungen einiger Satelliten. Das glaubt zumindest David Hathaway, Sonnenphysiker vom Marshall Space Flight Center der Nasa. Seinen Berechnungen zufolge, die er im Journal of Geophysical Research (1. Oktober 1999) und auf der Tagung der American Geophysical Union präsentierte, ist die Sonne im gegenwärtigen Zyklus aktiver als im Durchschnitt, aber nicht rekordverdächtig. Das lässt vermuten, dass der Höhepunkt noch bevorsteht. "Große Zyklen haben ein frühes Maximum, kleine ein späteres", sagte Hathaway. Andere Wissenschaftler glauben, dass das Sonnenfleckenmaximum schon vorbei ist. Dagegen spricht, dass sich das Magnetfeld der Sonne noch nicht umgekehrt hat und dass die Sonnenflecken, die in hohen Breiten entstehen und dann zum Äquator wandern, es noch nicht bis dorthin geschafft haben. Hathaway und seine Kollegen arbeiten daran, heftige Explosionen auf der Sonne vorherzusagen, deren Auswirkungen noch auf der Erde zu spüren sein können: So erreichte im Winter 1989, beim letzten solaren Maximum, eine besonders heftige Explosion die Erde. Im kanadischen Quebec brach die Stromversorgung zusammen, einige Satelliten fielen aus.

Sonst haben die "koronaren Massenausbrüche" aber keine Auswirkungen auf des Leben auf der Erde. In letzter Zeit mehren sich allerdings die Anzeichen, dass die Zahl der Sonnenflecken mit dem Klima auf der Erde zusammenhängt: So wurden von 1645 bis 1715 überhaupt keine Sonnenflecken beobachtet - gerade während der sogenannten "Kleinen Eiszeit", die Europa bis Ende des 19. Jahrhunderts frostige Winter bescherte. Aus astronomischen Beobachtungen lässt sich schließen, dass andere Sterne ähnliche Zyklen durchlaufen wie die Sonne. "Manche Sterne haben gar keine Zyklen, andere ähneln der Sonne, und einige sind völlig chaotisch", sagte Hathaway. "Vermutlich hat die Sonne auch hyperaktive Phasen. Noch sind wir aber nicht so weit, Veränderungen im Sonnenfleckenzyklus vorherzusagen."

Astronomie allg.:
Lava-Fontänen auf Io

(Meldung vom 21.12.1999)

Bei ihrem letzten Vorbeiflug am Jupitermond Io am 25. November hat die Raumsonde Galileo eine spektakuläre Lavafontäne fotografiert, die mehr als 1600 Meter hoch war. Die Nasa präsentierte die Fotos auf der Tagung der American Geophysical Union in San Francisco. "Endlich ist es uns gelungen, einen größeren Vulkanausbruch auf Io zu erwischen", freute sich Torrence Johnson vom Jet Propulsion Laboratory der Nasa. "Die Lava war so heiss und hell, dass Teile des Bildes überbelichtet sind." Die Fontäne war groß genug, um von einem Infrarot-Teleskop auf dem Mauna Kea auf Hawaii aufgenommen zu werden. Beide Aufnahmen zusammen werden es erstmals ermöglichen, die Temperatur der extrem heissen Lava auf Io zu bestimmen. Auf der Tagung wurden ausserdem neue Ergebnisse über Loki, einen der größten Vulkane auf Io, präsentiert. Offenbar begann Loki im September mit seiner Aktivität, wobei die freigesetzte Wärme stark schwankte.

Als Galileo im Oktober zum ersten Mal an Io vorbeiflog, war die Eruption gerade in vollem Gange. Galileo entdeckte ein relativ eng begrenztes Gebiet in der 193 Kilometer großen Caldera (ein Einbruchskrater), das sehr viel heisser war als der Rest. Wahrscheinlich begann dort die Eruption. Später verteilte sich die Lava über den Rest der Caldera. Einige Bilder von den Vorbeiflügen hatten die Nasa-Wissenschaftler schon fast verloren gegeben: Die starke Strahlung in der Nähe des Mondes hatte einige Daten zerstört. Doch gelang es Ingenieuren vom Jet Propulsion Laboratory, die Bilder mit Hilfe intelligenter Software wiederherzustellen.

Astronomie allg.:
Weisse Zwerge in Kugelsternhaufen unter die Lupe genommen

(Meldung vom 21.12.1999)

Mit Hilfe des Riesenteleskops VLT (Very Large Telescope) an der Europäischen Südsternwarte in Chile ist es einer Gruppe von Astronomen erstmals gelungen, das Spektrum mehrerer sogenannter "Weisser Zwerge" im Kugelsternhaufen NGC 6397 zu messen. Weisse Zwerge sind ausgebrannte Reste von Sternen mit der Masse der Sonne, die aber nur noch so groß sind wie die Erde. Dank des Spektrums konnte nun die Masse der Sterne bestimmt werden und damit ihre Entfernung. Einer der vier Weissen Zwerge ist nur 0,35 Sonnenmassen schwer, die anderen haben jeweils 0,5 Sonnenmassen. Für Weisse Zwerge in der Nähe der Erde ist eine Masse von 0,55 bis 0,65 Sonnenmassen typisch. Die Oberflächentemperatur eines der Sterne wurde auf 18.000 Grad Celsius bestimmt - das ist dreimal soviel wie bei der Sonne. Weisse Zwerge können jedoch bis zu 100.000 Grad heiss sein. Die Weissen Zwerge sind deswegen besonders interessant, weil sich über sie die Entfernung des Kugelsternhaufens feststellen lässt. Kugelsternhaufen, von denen über hundert zur Milchstraße gehören, sind vermutlich die ältesten Objekte unserer Galaxie. Ihr Alter, das mit ihrer Entfernung zusammenhängt, könnte Aufschlüsse über das Alter des Universums geben. Die vier Sterne wurden erstmals mit dem Weltraumteleskop Hubble beobachtet. Doch für genauere Beobachtungen war ein noch empfindlicheres Instrument nötig. Doch selbst die im Frühjahr in Betrieb gegangene erste Einheit des Riesenteleskops VLT musste noch 90 Minuten auf die fragliche Stelle im Sternbild Ara gerichtet werden, um die vier sehr lichtschwachen Zwerge aufzunehmen.

Astronomie allg.:
Planeten-Suchtechnik bestätigt

(Meldung vom 23.12.1999)

Die Existenz eines Planeten im Sternbild Pegasus, den Nasa-Wissenschaftler Anfang November nachweisen konnten, weil er seinen sonnenähnlichen Mutterstern einmal pro Umlauf teilweise verdeckt, konnte jetzt durch eine zweite Technik bestätigt werden. Mit der "Transit-Fotometrie" konnten die Wissenschaftler um David Charbonneau vom Ames Research Center der Nasa belegen, dass der gefundene Planet etwa 1,3 mal so groß ist wie Jupiter und seine Sonne alle 3 1/2 Tage einmal umkreist. Dabei nutzten die Forscher die Tatsache, dass sich der Planet einmal pro Umlauf zwischen seine Sonne und die Erde schiebt und das Licht der Sonne dabei verdunkelt. Bei der zweiten Methode wird die Doppler-Verschiebung des Spektrums des Sterns gemessen. Da sich Stern und Planet um einen gemeinsamen Schwerpunkt bewegen, scheint der Stern leicht hin- und her zu tanzen. Aus diesem Wackeln lässt sich die Masse des Planeten erschließen. "Offenbar ist die Atmosphäre des Planeten durch seine Nähe zum Stern aufgeblasen", sagte Chef-Wissenschaftler William Borucki vom Ames Research Center. "Der Planet hat nur etwa zwei Fünftel der Dichte von Wasser, er ist viel weniger dicht als etwa Saturn." Mit der Fotometrie-Technik wollen die Forscher ab 2004 mit einem Weltraum-Teleskop auch Planeten von der Größe der Erde aufspüren. Die Atmosphäre der Erde verzerrt das Licht der Sterne, so dass bislang nur Riesenplaneten von der Größe Jupiters entdeckt werden konnten.

Astrophysik:
Chandra-Bilder geben Auskunft über die Entstehung schwerer Elemente

(Meldung vom 23.12.1999)

Das Chandra Röntgenobservatorium der NASA hat Daten geliefert, mit denen John Hughes und Kollegen von der Rutgers University in Piscataway neue Entdeckungen zur Entstehung von Silizium, Eisen und anderen Elementen aus Supernovaexplosionen gemacht hat. Im Röntgenbild von Cassiopeia A (Cas A), dem Überbleibsel eines explodierten Sterns, finden sich Spuren von Silizium, Schwefel und Eisen. Diese Stoffe sollen nach der Theorie im Inneren des Sterns entstehen. Hughes hat seine Ergebnisse in den Astrophysical Resarch Letters veröffentlicht.

Die theoretischen Grundlagen für die neuen Entdeckungen hält Hughes für eine der größten Entdeckungen der Astronomie des 20. Jahrhunderts. Dabei handelt es sich um die Erkenntnis, dass fast alle Elemente außer Wasserstoff und Helium in Sternen entstehen. �In ihrer Lebenszeit sind die Sterne Fabriken, die das einfachste Element � Wasserstoff � nehmen und daraus schwerere machen,� sagt er. Nachdem aller Wasserstoff im Inneren aufgebraucht sei, entwickelten sich die Sterne rasch, bis sie keinen �Treibstoff� mehr hätten und anfingen zu kollabieren, erklärt Hughes: �In Sternen, die zehnmal so schwer wie unsere Sonne sind, kann der zentrale Teil des zusammenfallenden Sterns einen Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch bilden, während der Rest des Sterns in einer riesigen Supernova-Explosion weggesprengt wird.� Supernovae sind allerdings selten, sie kommen nur etwa alle 50 Jahre in einer Galaxie wie der unsrigen vor.

Chandras Bilder von den Resten einer solchen Supernova, nämlich Cas A, überraschten Hughes vor allem durch die Schärfe und den Detailreichtum: �Als ich die Bilder das erste Mal sah, war ich beeindruckt.�

Chandra bietet bei der Beobachtung von Cas A neue Möglichkeiten. So konnte die Zusammensetzung von Knoten und Klumpen im Sternenmaterial getestet werden. Überdies konnten die Astronomen auch die Herkunft des Materials prüfen. Ein Beispiel dafür ist der kompakteste und hellste Knoten. Er besteht vor allem aus Silizium und Schwefel mit wenig oder keinem Eisen. Das deutet auf eine Herkunft tief aus dem Inneren des Sterns hin, wo die Temperaturen während des Kollaps und der Supernova drei Milliarden Grad Celsius hoch waren. An anderen Stellen haben die Astronomen mehr Eisen zusammen mit Schwefel und Silizium gefunden. Dieses Material wurde nach der Theorie noch tiefer im Stern gebildet, wo es vier bis fünf Milliarden Grad heiss wurde.

Bei einem Vergleich der verschiedenen Stellen fanden Hughes und seine Kollegen heraus, dass die eisenreichen Mixturen aus dem Innersten des Sterns sich nach der Explosion an den äußeren Rändern der Überbleibsel befinden. Das heisst, dass sie bei der Explosion am weitesten weggeschleudert wurden. Und immer noch scheint dieses Material schneller weg vom Ort der Explosion zu streben als der Rest.

Von der Beobachtung von Cas A durch Chandra erhoffen die Forscher die Klärung einiger Prozesse, die bisher nur theoretisch durchdacht sind. Sie glauben, dass der Mechanismus der Supernova-Explosion sich bestätigt, sowohl in der Dynamik als auch in den produzierten Elementen. �Außer dem Verständnis für das Entstehen von Eisen und anderen Elementen, wollen wir erfahren wie es aus dem Stern in den interstellaren Raum kommt,� sagt Hughes. �Einmal von den Sternen produziert, können die neu-entstandenen Elemente an der Bildung von neuen Sternen und Planeten mitwirken. Das Ganze bildet einen großen Kreislauf, den das Universum schon etliche Male durchlaufen hat. Man muss sich klarmachen, dass auch die Erde und das menschliche Leben Teil dieses Kreislaufes sind.�

Abschließend möchte ich noch etwas anmerken: Sollte es mit der Darstellung der Astro-Corner mal irgendwelche Probleme auf AMIGA-Browsern geben, so gebt mir bitte umgehend Bescheid. Nur dann kann ich es ändern.

Bis zum nächsten Mal wünsche ich euch alles Gute!
Euer LARS PHILIPSEN

mailto:amiga@cytek.de