Thema: Von Galilei über Hubble zu Herschel und weiter

[SiLæncer]

Binnen weniger Jahre ist die Suche nach fernen Planeten vom Nischen- zum Topthema der Astronomie aufgestiegen: Forscher wittern die Chance, außerirdisches Leben zu finden. Jetzt greift Europa mit dem Weltraumteleskop "Corot" in die Exoplaneten-Jagd ein.

Um Abermilliarden Euro für die Suche nach grünem Schleim auszugeben, den es vielleicht gar nicht gibt, bedarf es guter Argumente. Das Beste ist vielleicht die Begeisterung der Erdlinge für Außerirdische. Die Aussicht, dass es außerhalb des Sonnensystems bewohnbare Planeten geben könnte, treibt eine Suche an, die möglicherweise Unsummen für die Wissenschaft verfügbar macht, ihre Außenwirkung aber in jedem Fall befördert.

209 Planeten außerhalb unseres Sonnensystems listet das Observatoire de Paris auf seiner Exoplaneten-Website derzeit auf. Erst im August war die 200er-Marke gefallen. Ende Juli waren fünf Stück gleichzeitig dazugekommen, als der Astronom Paul Butler vom Carnegie Institute in Washington im "Astrophysical Journal" einen Katalog naher Exoplaneten veröffentlicht hatte. Schon rund 20 Sternsysteme mit mehr als einem Planeten konnten Wissenschaftler kartieren, Rekordhalter ist bislang ein Stern mit gleich vier Begleitern.

"Planeten sind ein Begleitprodukt der Sternbildung, und fast jeder Stern hat die Fähigkeit, Planeten zu formen", sagt Michel Mayor vom Observatorium der Universität Genf. Jeden Monat würden die Instrumente feiner, bald könne man damit auch Leichtgewichte von der Dimension der Erde finden, hat Mayor beim European Science Open Forum im Juli in München vorausgesagt.

Der Pop der Planetenkunde: Suche nach der zweiten Erde

Am kommenden Mittwoch soll nun der europäische Satellit "Corot" ins All geschossen werden, um die Suche nach genau diesen Leichtgewichten zu beschleunigen. "Wir sind die ersten, die dazu im freien Weltraum von einem Satelliten aus messen", erklärt die Physikerin Ruth Titz vom Berliner Institut für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Europa würde dann an der Spitze dessen stehen, was derzeit als publikumswirksamste Disziplin der Planetenforschung gelten kann: Der Suche nach erdähnlichen Objekten.

Selbst Hobbyastronomen finden mittlerweile Wandelsterne außerhalb unseres Sonnensystems. So konnten jüngst vier Amateure mit einem selbstgebastelten Teleskop vom hawaiianischen Berg Haleakala aus Helligkeitsschwankungen des Sterns XO-1 auf einen Begleiter zurückführen, der alle vier Tage an dem Stern vorbeizieht. Astronomen bestätigten, dass XO-1b ein Gasriese ähnlich wie der Jupiter ist.

Erst elf Jahre sind vergangen, seit Mayor den ersten Exoplaneten überhaupt entdeckte: 51 Pegasi. Dieser machte sich nur indirekt durch die Helligkeitsschwankung seines Sterns bemerkbar. Doch das genügte, um die Astro-Gemeinde zu elektrisieren: Endlich war der bange Verdacht widerlegt, Planeten könnten sich vielleicht nur um unseren eigenen Stern kreisen. Mit jedem neuen Fund gewann der Himmel jene Vielfalt, die Science-Fiction-Autoren ihm schon immer zugeschrieben hatten: unzählige Welten in unendlichen Weiten.

51 Pegasi ist ein Gasriese, jupiterähnlich und unwirtlich. Doch immer kleinere Planeten gerieten den Forschern vor die Linse. Neptunartige mit hartem Kern sind bereits keine Seltenheit mehr. Je kleiner, desto erdähnlicher, lautet derzeit die Devise in der Astronomie. Gezielt suchen Forscher in Europa und Amerika mittlerweile nach Welten mit fester Oberfläche und Gasatmosphäre. Im Hinterkopf der Suchenden steckt immer die Vermutung: Ein bewohnbarer Planet wird Bewohner haben.

"Wahrscheinlich so ähnlich wie grüner Schleim"

"Natürlich werden wir nach biologischer Aktivität Ausschau halten", sagt Malcolm Friedlund von der europäischen Raumfahrtbehörde Esa, "irgendetwas, wahrscheinlich so ähnlich wie der grüne Schleim, den man an heißen Sommertagen an der Oberfläche eines Teichs finden kann." Später könne dann vielleicht auch E.T. kommen, fügte er hinzu, bevor er wissenschaftlich nüchtern ergänzt: "Aber das ist nicht das wirkliche Ziel. Unser Ziel ist es herauszufinden, ob es andere Planeten wie die Erde gibt."

Beantworten lässt sich diese Frage indes nicht mit Ja oder Nein. Vielmehr hangeln sich die Heimatsucher von einer Wenn-dann-Verzweigung in die nächste. Sollten "Corot" und die für 2008 geplante Nasa-Mission "Kepler" tatsächlich in den nächsten Jahren Planeten finden, die nicht mehr viel größer als die Erde sind, steht das Drehbuch für die Messungen längst fest - es wäre eine Jagd in drei Akten.

Zunächst wollen die Forscher das Licht eines Planeten direkt auffangen, ohne dass es von der Strahlung seines Sterns überdeckt wird. Die Technik, die das ermöglicht, heißt Interferometrie. Das soll genügen, um die Masse des Planeten zu bestimmen und mit etwas Rechnerei auch auf dessen Dichte und damit auf die Anziehung an der Oberfläche schließen zu können. Sowohl Satelliten wie die geplante "Sim"-Mission der Nasa (Start frühestens 2014) als auch Teleskope am Boden - etwa an der Europäische Südsternwarte (Eso) - beherrschen die Interferometrie.

Teure Großprojekte wie etwa das Esa-Projekt "Darwin" sind notwendig, um direkt das Infrarotlicht von fernen Planeten aufzufangen. Diese Wärmestrahlung würde den Astrophysikern verraten, welche Temperaturen auf Exoplaneten herrschen - und so ganz heiße Kandidaten für die Heimat grünen Schleims kennzeichnen.

Dann würde aus der Suche nach einem heimeligen Ort die Jagd nach Leben, das sich dort eingerichtet haben könnte. Dafür aber müssten die Forscher das Bisschen schummeriges Licht eines Exoplaneten aufwendig auffangen, so dass eine Spektralanalyse möglich ist. Dabei würde offenbar, welchen Anteil die unterschiedlichen Wellenlängen an der Strahlung haben. Solche Spektren sind ein Fingerabdruck der Atmosphäre - und wohl die einzige Möglichkeit, aus der Ferne fremdes Leben zu erkennen.

Die Spektren der Planeten verraten, was an der Oberfläche vor sich geht. Sollten sich in den Spektrallinien Hinweise auf Kohlendioxid, Ozon und Methan finden, wäre das ein klares Zeichen für organisches Leben, sagt Lisa Kaltenegger vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. "Wir kennen keinerlei abiotische Systeme, die diese drei Dinge gleichzeitig in bedeutenden Mengen hervorbringen können."

Aus dem sichtbaren Licht könne man außerdem herauslesen, ob "Blätter am Boden wachsen". Ausschläge im Infrarotspektrum verrieten die Anwesenheit von Stickoxiden. "Auf der Erde werden die nur von Bakterien produziert", sagt Kaltenegger.

Starke Hinweise auf biologische Aktivität - auf der Erde

Dass eine Fingerabdruck-Untersuchung fremder Welten funktionieren würde, hat ihr Team bereits im Juni demonstriert - an der Erde. Die Nasa hatte eine Mars-Sonde im Flug auf den Mond gerichtet, um von der Erde reflektiertes Licht aufzufangen. Kaltenegger und ihre Kollegen führten eine Spektralanalyse daran durch. "Als Spektrum eines extrasolaren Planeten interpretiert, würden wir zuversichtlich folgern, dass es ein bewohnbarer Planet ist", schrieben die Forscher im "Astrophysical Journal" (Bd. 644, S. 551). "Außerdem stellen die gleichzeitige Präsenz von Sauerstoff und Methan starke Hinweise auf biologische Aktivität dar."

Aber auch auf den Bildern zukünftiger Hightech-Teleskope werden Exoplaneten höchstens als kleine Lichtpunkte erscheinen. "Auf lange Sicht wollen wir natürlich nicht nur Bilder von fernen Planeten machen, sondern auch Aufnahmen von deren Oberfläche", sagte Esa-Projektwissenschaftler Friedlund. Ein französischer Kollege habe einmal vorgeschlagen, 40 fliegende Teleskope ins All zu schießen, die als riesiges Interferometer hübsche Postkartenblicke auf fremde Welten erlauben sollten. Ein solches Projekt würde sich allerdings in der Größenordnung von 30 Milliarden Euro bewegen.

"So etwas wird nur geschehen, wenn es einen guten Grund, sprich gesicherte Spuren von Leben gibt", sagt Friedlund. Bisher wird bei der Suche nach Exoplaneten mit jedem neuen Fund die Neugierde größer - parallel zu den technischen Anforderungen für die nächste Entdeckung.

Das Verlangen nach mehr Geld in diesem Forschungsgebiet sei enorm. "Ich bin absolut sicher, dass das ein sehr bedeutendes Wissenschaftsfeld bleibt", sagte Mayor zu SPIEGEL ONLINE, "und dass jeder Forscher fest daran glaubt, dass diese Planeten existieren." Allerdings gibt es da auch noch die Haushaltspolitiker, und die können streng sein. So wurde bereits der "Terrestrial Planet Finder" der Nasa, ein gewaltiges mehrteiliges Weltraumteleskop, aus dem Etat der US-Raumfahrtbehörde gestrichen.

Erst im Mai hatten Mayer und sein Team die Sehnsucht nach Planetensystemen ähnlich dem Unseren mit einem Fund genährt, von dem sie im Mai im Wissenschaftsmagazin "Nature" berichteten: Um den Stern HD 69830 drehen sich drei Planeten von Neptun-Größe. Sogar einen Asteroidengürtel glaubten Christophe Lovis, Michel Mayor und ihre Kollegen indirekt festgestellt zu haben. Entscheidend in ihrem Aufsatz sind zehn Worte: "Der äußere Planet umkreist den Stern in der bewohnbaren Zone".

Genau das wollen die Planetensucher mit Hilfe von "Corot" in ein paar Jahren auch über Planeten von nur noch einem Fünftel oder einem Siebtel der Größe des Neptuns sagen können - um die Menschheit für neue Instrumente zu begeistern.

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

Heute Nachmittag um 15:23 MEZ soll vom kasachstanischen Kosmodrom in Baikonur (bzw. Baiqongyr) aus eine Sojus-Rakte den ESA-Satelliten  COROT ins All befördern. COROT (Convection, Rotation and planetary Transits) soll mit seinem 30-Zentimeter-Teleskop in 896 km Bahnhöhe so genannte Exoplaneten aufspüren, also Planeten außerhalb unseres Sonnensystems. Gut 200 solcher Exoplaneten hat man bislang von der Erde aus entdeckt, doch lassen sich von hier aus nur riesige aufgeblähte Gasplaneten, ähnlich wie Jupiter ausmachen, die zumeist zehnmal so groß sind wie die Erde. Mit COROT erhofft man sich, die ersten kleineren felsigen Planeten von etwa Erd-Größe aufzuspüren.

Mindestens zweieinhalb Jahre soll COROT, der von der französischen Weltraumagentur CNES betreut wird, bei den nahegelegenen Sonnen Ausschau halten und zwar mit zwei Kameras mit vier CCD-Sensoren mit 2000x2000 Auflösung. Gut 120.000 Sonnen in den scheinbaren Helligkeitsklassen 12 bis 15,5 (sind nicht mehr mit dem bloßen Auge zu sehen) gehören zum Kreis der "Verdächtigen". Zwei DSPs (ADSP21020 mit 20 MHz) werten die Signale aus, pro Sekunde 6 Sonnen der größeren Klasse (900 Pixel) und 6000 keinere Sonnen (50 Pixel) alle 32 Sekunden. Die ESA-Wissenschaftler hoffen in den zweieinhalb Jahren mindestens 50 andere "Erden" zu entdecken.

Wer den Start miterleben möchte und über Eutelsat-Empfang verfügt, kann live dabei sein:

Eutelsat W2, 16 Grad ost, Transponder F5, horizontal, (SCPC, 4:2:0) F= 12717.4 MHz SR=6.1113 MS/sec, FEC=3/4

Quelle : www.heise.de

[SiLæncer]

Kleinste Helligkeitsschwankungen können ferne Planeten verraten. "Corot" hat den bislang besten Blick dafür. Jetzt ist der europäische Satellit vom Weltraumbahnhof Baikonur aus gestartet. In den nächsten zweieinhalb Jahren soll er dutzende fremde Welten entdecken - vielleicht sogar ferne Erden.

Baikonur - Der Planetenjäger ist auf dem Weg Richtung Erdumlaufbahn. Gegen halb vier Uhr MEZ startete "Corot" an der Spitze einer russischen Sojus-2-Rakete vom Weltraumbahnhof Baikonur in Kasachstan aus. Der knapp eine halbe Tonne schwere, vier Meter lange französische Satellit trägt ein Weltraumteleskop in sich, mit dem europäische Forscher nach sogenannten Exoplaneten suchen wollen.

"Corot" ist das erste weltraumgestützte Teleskop für diese Aufgabe. Die Mehrheit der Planetensucher benutzt derzeit noch Weitwinkel-Teleskope und Spezial-Spektroskope auf der Erde. Diese Messungen werden allerdings von der Erdatmosphäre gestört.

Die Idee, dass es Planeten - und auf diesen möglicherweise sogar Leben - außerhalb unseres Sonnensystems gibt, fasziniert Science-Fiction-Fans seit langem. Eine wissenschaftliche Basis hat sie erst seit rund zehn Jahren: Mit Hilfe von Super-Teleskopen konnten Genfer Forscher 1995 einen ersten Exo-Planet von der der Erde sichten - als winzigen dunklen Punkt vor hellem Hintergrund. Forscher waren begeistert: Die Milchstraße könnte Milliarden Planeten besitzen, mutmaßten sie. Auch erdähnliche darunter müssten keine Rarität sein.

Doch Exo-Planeten sind bislang nur beim so genannten Transit zu sehen, wenn sie vor ihren hell strahlenden Hauptsternen vorbeifliegen und von außen betrachtet kurzfristig einen Teil davon verdunkeln.

"Kleines Projekt" - größere in der Warteschleife

"Corot" soll genau diese Helligkeitsschwankungen messen - von einer Bahn in 896 Kilometern Höhe über der Erde. Corot kann die Planeten-Suche nun buchstäblich in eine neue Dimension bringen: Ganze 120.000 Sterne soll der Satellit mit Hilfe seines 30-Zentimeter-Teleskops unter die Lupe nehmen. Zudem wird die Mission helfen, den Aufbau von Sternen zu erforschen.

Die Mission steht unter der Leitung der französischen Raumfahrtagentur CNES. Die Europäischen Raumfahrtagentur ESA hat unter anderem die optischen Elemente des 30-Zentimeter-Teleskops im Herzen des Satelliten geliefert. Weitere Partner sind Belgien, Brasilien, Deutschland und Spanien. Aus der Bundesrepublik stammen unter anderem die Spiegel in der empfindlichen Optik von "Corot".

"Das ist ein kleines Projekt mit kleinen Mitteln" sagt Sternenforscherin Annie Baglin, die für "Corot" verantwortliche Wissenschaftlerin des Programms. "Aber es ist der Kundschafter, der künftigen Missionen zeigen wird, welche Art von Stern sie suchen müssen."

"Einige Dutzend" Exo-Planeten werde "Corot" sicher aufspüren, sagt Baglin. Dabei sputen sich die Europäer mit dem mehrheitlich von Frankreich getragenen Programm. Denn in einem echten Forschungs-Wettlauf wollen auch die USA Ende 2008 die "Kepler"-Sonde starten, die sich aus der Nachbarschaft der Erde lösen und in einer Sonnen-Umlaufbahn gezielt nach Exo-Planeten von der Größe unserer Erde suchen wird. Die technisch ausgefeiltere Mission "Terrestrial Planetary Pathfinder" (TPF), wurde indes für unbestimmte Zeit auf Eis gelegt. Erst der Fund einer großen Zahl von Planeten, die ihre Sterne in der habitablen, "grünen" Zone umkreisen, könnten helfen, die Mittel für ein solches Großprojekt sicherzustellen.

Bei der fünf Mal teureren "Kepler"-Mission würden die Amerikaner "sicher andere 'Erden' sehen", räumt Baglin ein. Die Franzosen seien ihren Rivalen aber seit zwei Jahrzehnten auf dem Gebiet der Exo-Planeten voraus - und diesen Vorsprung wollten sie sich nicht nehmen lassen.

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

Neutrinos rasen ständig durch uns hindurch - und tragen dabei Informationen vom Rand des Universums mit sich. In einem Kubikkilometer-großen Detektor in der Antarktis kommen Physiker den raren blauen Blitzen jetzt auf die Spur.

Vier Australiern gelang vergangene Woche die Erstbesteigung des fast 5000 Meter hohen Gipfels des Vinson Massivs, eines der höchsten Berge in der Antarktis. 1200 Kilometer weiter erreichten zwei neuseeländische Abenteurer zu Fuß den Südpol. Der weiße Fleck, der den unteren Rand unserer Weltkarten ausfranst, ist immer noch die Projektionsfläche für Abenteurer- und Männerfantasien: Weiße Weite, eisige Stürme, Unendlichkeit.

Unter der Oberfläche der Eiswelt regen subtilste Signale aus einer ganz anderen Unendlichkeit die Fantasie an: Höchst flüchtige Teilchen ohne elektrische Ladung und wahrscheinlich beinahe masselos, künden von Supernovae, von zusammenstoßenden schwarzen Löchern, von der Kernfusion im Inneren von Sternen.

Genau am Südpol suchen Physiker in einem Eiswürfel mit einem Kilometer Kantenlänge und rund einer Milliarde Tonnen Gewicht nach den auch als Geister- oder Phantomteilchen bekannten: "Neutrinos haben das Potential, ideale kosmische Boten zu sein", schreibt der Physiker Francis Halzen in der Wissenschaftszeitschrift "Science".

Das renommierte Blatt hob in seiner aktuellen Ausgabe den Riesendetektor im Eis aufs Titelblatt. Gleich sechs Fachartikel behandelten die ominöse subatomare Teilchenfamilie.

Im ewigen Eis kosmische Partikel befragen

"Kosmologen haben in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht, indem sie die Masse des Universums, seine Geometrie und seine Ausbreitungsgeschwindigkeit bestimmt haben", fasst die "Science"-Redaktion zusammen. "Aber diese Einblicke haben auch enthüllt, was wir alles noch nicht über das Universum wissen." Nun, so "Science", liege die Hoffnung auf dem relativ neuen Forschungsfeld der Teilchenastrophysik - das kosmische Partikel einfangen will, um die Bausteine des Universums zu enträtseln.

Diese Bausteine haben exotische Namen, schwer vorstellbare Eigenschaften und wenn Physiker über sie sprechen, gemahnt es den Laien nicht selten an blanke Esoterik. So zum Beispiel: Billionen von Neutrinos fliegen jede Sekunde durch unseren Körper. Doch wir spüren nichts davon. Auch nur ein Einziges zu fangen, ist eine gewaltige technische Herausforderung. Eingeweihten jedoch können diese kosmischen Geisterfahrer viel über die Prozesse in der Unendlichkeit des Universums enthüllen.

Leider werden diese Spuren kosmischer Ereignisse nur allzu oft verwischt - weil auch subatomare Teilchen miteinander interagieren, sich dabei ändern oder zu neuen verbinden können. Nur Neutrinos tun das kaum. "Ihre Interaktionen mit Materie sind extrem schwach", beschreibt Halzen. "Dies kann durchaus von Vorteil sein, weil uns unversehrte hochenergetische Neutrinos vom Rand des Universums erreichen könnten, von der unmittelbaren Nachbarschaft schwarzer Löcher, und - hoffentlich - von den nuklearen Brennöfen, in denen die kosmische Strahlung geboren wurde."

Erst im vergangenen Jahr hatten US-Physiker in einem Experiment Hinweise darauf gefunden, dass Neutrinos doch eine Masse besitzen, wenn auch eine sehr geringe. Vorher hielt man sie für gänzlich masselos.

1912 entdeckt - ein Jahrhundert später entschlüsselt?

Anfang des 20. Jahrhunderts wurde die kosmische Hintergrundstrahlung entdeckt. In den fünfziger Jahren wurden kosmische Neutrinos als deren Teil identifiziert. 1987 wurde erstmals eine Supernova anhand von reisenden Geisterteilchen belegt - 19 Stück genügten den Forschern damals. Seit dem Jahr 2000 ist in der Antarktis schon der kleine Detektor Amanda in Betrieb. Fleissig sammelt er Neutrinos - vor allem um die Machbarkeit seines Designs unter Beweis zu stellen:

Glaskugeln von der Größe eines Basketballs werden mit Photodetektoren gefüllt an einer langen Kette in Bohrlöcher abgelassen, wo sie zwischen 1450 und 2450 Metern Tiefe im ewigen Eis hängen. In Ruhe, Kälte und Finsternis.

Trifft ein Neutrino - was geradezu lächerlich unwahrscheinlich ist - auf einen Atomkern der Wassermoleküle im Eis, entsteht ein blauer Lichtblitz. Den nehmen die Sensoren der Glaskugeln im Eis drumherum wahr.

Nur Blitze, die von unten kommen, wird der neue Detektor namens IceCube messen. Denn jene hochenergetischen Neutrinos, die auf dem Weg zum Südpol die gesamte Erde durchquert haben, müssen kosmischen Ursprungs sein. Messen mehrere Sensoren einen Blitz, lassen sich auch Energie und Richtung bestimmen. Das erlaubt Rückschlüsse auf den Ursprung des Teilchens.

Vergrabene Detektoren sollen den Himmel öffnen

Vor knapp einem Jahr, im Februar 2006, haben IceCube-Sensoren das erste Geisterteilchen am Südpol gemessen, das klar kosmischen Ursprungs war. Die beteiligten Wissenschaftler analysieren gerade die Daten der ersten sechs Monate. Der Riesendetektor - für die Physik ein ähnliches Großprojekt wie der Large Hadron Collider (LHC) unter den Genfer Bergen oder der internationale Fusionsreaktor Iter - funktioniert prinzipiell, soviel kann man jetzt bereits sagen. In den Neutrino-Beiträgen der aktuellen "Science" blicken Forscher voraus. Sie erhoffen sich in den kommenden Jahren gewaltige Fortschritte in der Physik:

    * Michael Turner von der University of Chicago argumentiert, dass Geheimnisse der Neutrinos helfen könnten, die Theorie der kalten schwarzen Materie zu klären. Diese beschreibt, wie das Universum sich formte - und dessen sichtbarer Teil entstand.
    * Bernard Sadoulet von der University of California in Berkeley schreibt, um tiefer in die Frage nach der Dunklen Materie einzusteigen, müssten Partikel-Kandidaten wie die bislang nur als Hirngespinste existierenden Wimps entdeckt werden. Neue Detektoren sollen dabei helfen.
    * Eli Waxman vom israelischen Weizmann-Forschungsinstitut beschreibt die Entdeckung von Neutrinos aus der Sonne - und wie mit den neuen Detektoren auch Geisterteilchen aus ferneren Sternen entdeckt und analysiert werden können.
    * Felix Aharonian vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik findet, dass neue Detektoren die Gammastrahlenphysik zu einer "wahrhaft beobachtenden Disziplin" gemacht haben. Schluss mit der Beschränkung auf Spekulationen, jetzt wird gemessen, lautet der Tenor. IceCube und Co werden die Zahl bekannter Quellen hochenergetischer Strahlung im All dramatisch erhöhen, glaubt Aharonian - "mit gewaltigen Auswirkungen auf die Physik, die Kosmologie und Teilchen-Astrophysik."

Seit der Inbetriebnahme im Februar 2000 hat Amanda mit 650 Glaskugeln nur durchschnittlich vier Geisterteilchen pro Tag gemessen. Seit dem Antarktissommer zur Jahreswende 2004/2005 haben die ersten IceCube-Sensoren Amanda ergänzt. Aber erst im Südsommer der Jahre 2008/2009 rechnen die Forscher mit dem kompletten Kubikkilometer-Detektor. Mit den darin beobachteten blauen Blitzen wollen die Physiker eine völlig neue Karte des Universums basteln: eine, auf der die Quellen der Geisterteilchen eingezeichnet sind.

Forschung an den unwirtlichsten Orten

Rund 300 Millionen US-Dollar soll IceCube insgesamt kosten. Einen Großteil der Kosten tragen die USA. Deren National Science Foundation (NSF) bietet den Neutrinosforschern auch Obdach am Ende der Welt: Sie können die Amundsen-Forschungsstation der NSF am Südpol benutzen. Die Glaskugeln mit den empfindlichen Detektoren kommen aus den USA, Schweden und Deutschland.

"Die Ursprünge der energiereichsten Teilchen, die je beobachtet wurden, der kosmischen Strahlung, werden wir in den nächsten Paar Jahren zu entschlüsseln beginnen", schreibt die Astrophysikerin Angela Olinto von der University of Chicago in "Science". Binnen eines Jahrhunderts nach der Entdeckung der kosmischen Strahlung im Jahr 1912 durch Victor Hess, könne deren "Geheimnis entschlüsselt" werden, so Olinto.

Hess hatte Anfang des 20. Jahrhunderts mit Elektroskopen experimentiert, die er an Ballons hängend aufsteigen ließ - bis in Höhen von fünf Kilometern. So fand er heraus, dass die ionisierende Strahlung in der Atmosphäre nicht von der Erde ausging, sondern vom Weltall. Um zu bestimmen, wo genau sie herrührt, bohren Hess' Erben nun in Richtung Südpol.

Ihre Kollegen, die an Geschwister-Projekten von IceCube arbeiten, haben sich kaum wirtlichere Standorte ausgesucht: Technisch vergleichbare Detektoren werden derzeit am Boden des kaspischen Meeres aufgebaut und in 2400 Metern Tiefe am Grund des Mittelmeers.

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

Mit Hilfe des neuen Teilchenbeschleunigers Large Hadron Collider wollen Physiker der Universität Frankfurt "mini black holes" erzeugen, die Widersprüche zwischen Quanten- und Relativitätstheorie auflösen und auch noch die Energiegewinnung revolutionieren

Schon 1783 vermutete der englische Pfarrer und Gelegenheitsastronom John Michell, dass die Gravitation "dunkler Sterne" ausreichen könnte, um Licht gefangen zu halten, und sein französischer Zeitgenosse Pierre-Simon Laplace war wenige Jahre später ebenfalls von der Existenz "dunkler Körper" überzeugt, "die so groß und so zahlreich sind wie die Sterne". Es bedurfte allerdings der Allgemeinen Relativitätstheorie Albert Einsteins, damit Karl Schwarzschild 1916 die Feldgleichungen des Kollegen lösen und erstmals die Größe und Beschaffenheit eines Schwarzen Lochs beschreiben konnte. Schwarzschild-Metrik und Schwarzschild-Radius wurden denn auch nach dem Pionier der Astrophysik benannt, doch die Bezeichnung Schwarzes Loch prägte der Amerikaner John Wheeler erst Ende der 60er Jahre.

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Quelle : www.heise.de

[Jürgen]

Ich denke, das geht viel einfacher, ist im Grunde kalter Kaffee...

Meiner Ansicht nach muss es im ganz normalen Alltag solche "mini black holes" geben.

Und zwar in meiner Brieftasche.

Das wirkt anscheinend nur im Dunkeln und recht langsam.

Und selektiv.

Das jederzeit wiederholbare Experiment ist ganz einfach:

Fein zu Monatsanfang mit frischem Raschelpapier beliebiger Stückelung aufgefüllt.
Zugemacht, in den Alltag entronnen.
Bei'm nächsten bewussten Öffnen fehlt schon 'mal die Hälfte.
Aber Auszüge, Visitenkarten und andere Nicht-Valuta bleiben unverändert erhalten.
Nach spätestens dem halben Monat ist nichts mehr da vom Teuro.
Dafür finden sich allerdings verblasste Thermodrucke, deren ursprüngliche Bedeutung nicht mehr feststellbar ist.

Ach ja, so eine Art 'Hawking-Strahlung' sendet der Effekt wohl auch aus.
Das äussert sich derart, dass die Bank-Karte meist ab Monats-Mitte vorübergehend einige Funktionen verweigert, speziell die zum Beschaffen von neuem Raschelpapier...

Ich habe mir sagen lassen, übermässiger Konsum von Gerstensaft führt im Grosshirn und der Erinnering zu recht ähnlichen Effekten, die allerdings oft irgendwann nicht mehr reversibel sind.

Noch so ein "mini black hole" sitzt in meiner Waschmaschine, frisst dort regelmässig Socken. Seltsamerweise immer nur eine pro Paar...

[Mac Fly]

Jaja... bei 50% der Einwohner meiner Stadt ist so ein Ding schon serienmäßig unter der Schädeldecke eingebaut

Eins versteh ich nur nicht: Ein schwarzes Loch wird doch immer größer, je mehr Masse es verschlingt oder seh ich das falsch? Wie kann man verhindern, dass das künstliche Schwarze Loch sich nicht ausdehnt und wir morgen alle nur noch ein Stück Würfelzucker sind?

[Jürgen]

Ehrlich gesagt, ganz genau weiss das niemand.
Es gibt nur einen Haufen teils sehr widersprüchlicher Hypothesen, und jeder Verfechter einer solchen erklärt alle anderen zu verbohrten Spinnereien...

Erstens ist nicht sicher, ob überhaupt nach Entstehen des Schwarzen Lochs noch irgendwas in den Schwarzschild-Radius einzudringen vermag. Bekannt ist nur, dass Materie bei'm Annähern (an bisher beobachtbare, d.h. in stellaren Grössenordnungen) grösstenteils und mit hohem Wirkungsgrad in Energie umgewandelt wird. Zudem bedingt die starke Raumkrümmung eine sehr erhebliche Zeit-Dehnung. Das heisst, möglicherweise ist im Moment der Entstehung auch schon Schluss mit Wachstum. Es ist noch nicht einmal sicher, ob 'wenigstens' Energie noch einzudringen vermag.

Zweitens ist m.w. der Schwarzschild-Radius grösser als die (ursprüngliche) erzeugende Masse. Was dazwischen passieren würde, und ob die zentrale Masse u.U. durch Einschlag oder Strahlungseinwirkung dekompaktiert werden könnte, entzieht sich grundsätzlich jeder Beobachtung. Auch gibt es keinerlei Erkenntnismöglichkeiten über Raum oder Zeit hinter'm Ereignishorizont.

Man will also wohl u.a herausfinden, ob Schwarze Löcher prinzipiell zerstörbar / vergänglich sein können.


Eventuelle Befürchtungen globaler Katastrophen durch derlei Experimente haben bisher noch keinen Grundlagenforscher abhalten können. Auch bei der ersten Kettenreaktion, Atomexplosion, Wasserstoffbombe war man nicht wirklich sicher, dass das nicht irgendeinen 'Weltenbrand' auslöst. Wahrscheinlich gehen die Eierköpfe gern' davon aus, dass sie nach einem solchen 'bedauerlichen Zwischenfall' nicht mehr mit langen Gerichtsverfahren oder gar Haftstrafen rechnen müssten - uups...


Als (abgebrochenem) ehemaligem Experimental-Physik-Studenten ist mir - unabhängig von angeblichen Wahrscheinlichkeiten - reichlich unwohl bei diesen Gedanken.

Aber vermutlich würde ich einen solchen angenommenen Schwarzloch-Zwischenfall noch nicht einmal wahrnehmen können. Man würde nicht lebendig zerrissen, sondern schon deutlich vorher samt Planet von äusserst harter Strahlung in seine Quanten zerlegt, diese mit annähernd Lichtgeschwindigkeit in der Milchstrasse verteilt. So schnell, dass kein Nervenimpuls Zeit hätte, die nächste Synapse zu erreichen.

[Mac Fly]

Och na dann...

Danke für die Erläuterung.

Grüße,
Richard

[SiLæncer]

Planck - eine europäische Zeitmaschine auf der Suche nach dem Ursprung allen Lebens

Jedesmal wenn du den Himmel betrachtest, machst Du eine kleine Reise durch die Zeit. Wenn du einen Stern betrachtest, der 100 000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, siehst du ihn so, wie er vor 100 000 Jahren war. Sein Licht hat all diese Zeit benötigt, um ihn für uns sichtbar zu machen - ein kleiner menschlicher Ausflug in unsere Vorzeit. Der Weg der neuen europäischen Mission Planck führt sehr viel tiefer in die Vergangenheit, auf den Spuren unseres Ursprungs - zu den Anfängen unseres Universums, ungefähr 13,7 Milliarden Jahre zurück in unserer Zeit. Sie soll das "erste Licht" ermitteln, das Informationen über unsere Vergangenheit und Zukunft trägt - indem sie die "älteste" nachweisbare Strahlung beobachtet, wird sie das Universum sehen, wie es fast an seinem Ursprung war.

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Quelle : www.heise.de

[SiLæncer]

Eine Ariane-5-Rakete soll heute (Samstag) erneut vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana aus ins All geschossen werden.

An Bord der stärksten Trägerrakete Europas befinden sich zwei Telekommunikations-Satelliten: Der Skynet 5A im Auftrag des britischen Verteidigungsministeriums und der zivil genutzte INSAT 4B der indischen Raumfahrtagentur ISRO. Die Satelliten sollen kurz vor Mitternacht ins All gebracht werden.

Quelle : www.satundkabel.de

[SiLæncer]

Um 23.52 Uhr hieß es in der Live-Übertragung von ArianeSpace, dass die Zündung wegen "technischer Schwierigkeiten" abgebrochen worden sei. Ein neuer Anlauf soll nun am Sonntag abend unternommen werden. Eine genaue Zeit steht noch nicht fest. Das ursprüngliche Startfenster war bis kurz vor Mitternacht (23.58 deutscher Zeit) geöffnet.

Quelle : www.satundkabel.de

[SiLæncer]

Das für den Betrieb und die Vermarktung der europäischen Trägerrakete Ariane 5 zuständige Unternehmen Arianespace hat am gestrigen Sonntagabend den ersten Auftrag des Jahres 2007 erfolgreich abgeschlossen. An Bord einer Ariane 5/ECA wurden vom Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana gleich zwei Satelliten ins All transportiert: Der 4,7 Tonnen schwere Militärsatellit Skynet 5A (ein Auftrag des britischen Verteidigungsministeriums) sowie der für zivile Zwecke bestimmte indische Telekommunikations-Satellit INSAT 4B. Wegen technischer Probleme war der eigentlich für Samstag vorgesehene Start um einen Tag verschoben worden.

Skynet 5A wurde vom Raumfahrtkonzern Astrium gebaut und soll offiziellen Angaben zufolge die militärischen Kommunikationskapazitäten des britische Ministry of Defense (MoD) verbessern. Der rund drei Tonnen schwere INSAT 4B stammt von der indischen Raumfahrtagentur ISRO (Indian Space Research Organisation), die im Rahmen von INSAT (Indian geostationary multi-function satellite) seit 2005 bereits die Satelliten INSAT-2E, INSAT-3A sowie INSAT-4A in Betrieb hat. Arianespace will in diesem Jahr noch sechs Ariane-5-Raketen mit insgesamt zehn Satelliten ins All schicken. In den Auftragsbüchern von Arianespace stehen weitere 40 Satelliten-Transporte.

Quelle : www.heise.de

[SiLæncer]

Mehr als 1000 Schwarze Löcher haben Astronomen mithilfe der Weltraumteleskope "Chandra" und "Spitzer" aufgespürt. Dabei erlebten sie eine Überraschung: Die Schwergewichte verhalten sich anders, als bisherige Theorien vorhersagen.

"Wir versuchen eine Art Volkszählung aller Schwarzen Löcher im Universum durchzuführen", sagte Ryan Hickox vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge. "Wir nutzen spezielle Taktiken, um die besonders mächtigen Schwarzen Löcher zu finden."

Die kosmischen Vielfraße lassen sich nur indirekt beobachten: Über ihre Schwerkraftwirkung oder aber über die Strahlung, die entsteht, wenn Materie in ein solches extrem massereiches Objekt stürzt. Besonders schwere Schwarze Löcher befinden sich meist im Zentrum von Galaxien und sind Hunderte Millionen oder gar einige Milliarden Mal schwerer als die Sonne.

Systeme mit massiven Schwarzen Löchern, die große Mengen Licht verschiedener Wellenlängen emittieren, bezeichnen Astronomen als Aktive Galaktische Kerne. Rund 1300 davon haben Nasa-Forscher jetzt entdeckt. Dabei nutzten sie die Tatsache, dass die besonders schweren Monster so viel Licht aussenden, dass sie auch mit relativ kurzen Belichtungszeiten zu erfassen sind. So können die Astronomen ein relativ großes Stück des Himmels beobachten, anstatt nur eine kleines Segment mit langer Belichtungszeit aufzunehmen.

Die Wissenschaftler kombinierten Schnappschüsse der Weltraumteleskope "Chandra" und "Spitzer" mit Aufnahmen von Teleskopen auf der Erde. "Mit diesem Verfahren haben wir mehr als tausend dieser Monster gefunden, und wir beginnen sie, besser zu verstehen", sagte Chrisitine Jones vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Die superschweren Schwarzen Löcher zeigten sich zur Überraschung der Forscher jedoch anders, als bisherige Theorien vorhersagten. Bislang nahm man an, dass die Objekte von einem Torus aus Gas umgeben sind. Weil dieser Gasring die emittierte Strahlung absorbiert, müssten die Schwarzen Löcher von der Erde aus eigentlich sehr unterschiedlich aussehen. Je nach Lage des Gasrings wäre weniger oder mehr Licht zu beobachten, abhängig davon, wie viel der Torus absorbiert.

Stattdessen beobachteten die Wissenschaftler jedoch praktisch nur zwei Extremzustände: In 600 Fällen war das Loch stark verschleiert, 700 leuchteten dagegen mit voller Kraft. "Das ist ziemlich aufregend", sagte Daniel Stern Jet vom Propulsion Laboratory der Nasa in Pasadena. Sein Kollege Hickox erklärte, man müsse sich die Frage stellen, wie gut man die Umgebung Schwarzer Löcher eigentlich kenne.

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

Vorbereitungen zu einem außergewöhnlichen Observatorium: LISA Pathfinder soll 2009 auf Probemission gehen

In Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie sind Gravitationswellen Verzerrungen der Raumzeit, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreiten – ähnlich wie eine durch einen Steinwurf verursachte Welle auf dem Wasser. Diese ließen sich bereits indirekt nachweisen, aber eine direkte Messung/Nachweis bleib bisher noch aus. Auf der Suche danach, wird es nun in Zukunft neben einem erdumspannenden Netzwerk von vier Gravitationswellen-Observatorien auch eines im Weltraum geben.

Denn zu den Nachteilen dieser erdgebunden Detektoren gehören die begrenzte Armlänge des Interferometers und die unvermeidlichen seismischen Störungen, die man mit einer entsprechenden Anlage im Weltraum umgehen würde. Deswegen wird die ESA im Rahmen des Esa-Weltraums-Programms "Comic Vision" gemeinschaftlich mit der NASA, im Rahmen ihres Weltraum-Programms "Beyond Einstein – vom Big Bang bis zu schwarzen Löchern", eine kosmische Sternwarte unter dem Namen LISA im Jahre 2015 ins All befördern.

LISA auf den Spuren niederfrequenter Gravitationswellen. Die "Kräuselung" im Raum wird durch "exotische Gegenstände" wie schwarze Löcher verursacht. (Bild: ESA)

Testmission

Mit Lisa Pathfinder soll im Jahre 2009 maßgebliche Schlüssel-Technologien getestet werden, die für den Einsatz der LISA-Mission ca. 7 Jahre später eingesetzt werden sollen. Tests und Prüfungen dieser für LISA (Laser Interferometer Space Antenna) erforderlichen Entwicklungen können aufgrund von diversen Störfaktoren und äußerlichen Störeinflüssen, vor allem der Schwerkraft, nicht auf der Erde durchgeführt werden.

Deswegen wird eine kleine Test-Mission unter der Bezeichnung LISA Pathfinder durchgeführt, um die kritischen LISA-Technologien in einem adäquaten Umfeld prüfen zu können. Diese Technologien umfassen insbesondere:
*    die Inertialsensoren zur Messung der Positionen der Testmassen relativ zum Satelliten
*    das "Drag-Free-Control-System" (DFACS) zur Steuerung der Kompensation von Störkräften mittels Inertialsensoren und Mikro-Newton-Triebwerken
*    die Laserinterferometrie zur hochgenauen Bestimmung der gegenseitigen Positionen und der Orientierung der Testmassen.

Während LISA später Distanzmessungen zwischen Satelliten durchführt, die ca. 5 Millionen Kilometer voneinander entfernt sind, misst die kleine Schwester LISA Pathfinder den Abstand zweier Referenzkörper (ca. 40 cm) innerhalb des Satelliten. Geplant ist, LISA Pathfinder nahe des Lagrangepunktes L1 im Abstand von ca. 1,5 Mio km von der Erde zu positionieren. Das LISA-Pathfinder Technikpaket simuliert damit gewissermaßen einen Arm des LISA-Interferometers, der von 5 Mio. km auf etwa 40 cm verkürzt worden ist, um die wesentlichen Technologietests auf einer konventionellen und kostengünstigen Satellitenplattform durchführe zu können.

Das LTP wird unter Führung der ESA, als verantwortlicher Raumfahrtagentur für das Gesamtprojekt, mit Beiträgen verschiedener europäischer Raumfahrtagenturen bzw. Ministerien entwickelt. Beteiligt sind Forschungs- und Universitätsinstitute sowie Industrieunternehmen aus Spanien, Italien, Frankreich, Großbritannien, den Niederlanden, der Schweiz und Deutschland.

Die LISA-Pathfinder-Sonde wird von der EADS Astrium Ltd. (Großbritannien) gebaut, die Koordination der Entwicklung erfolgt von der EADS Astrium GmbH in Friedrichshafen. Federführend an der Entwicklung des "Herzstückes" der wissenschaftlichen Nutzlast, dem Interferometer, ist das das Albert-Einstein-Institut (AEI) in Hannover. Die Entwicklung des zunächst vorgesehenen, zum LTP komplementären Disturbance Reduction System (DRS) des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA ist inzwischen wegen technischen Problemen und den daraus resultierenden hohen Kosten eingestellt worden. Das stark reduzierte NASA-Technik-Paket besteht nun noch aus einem eigenen Antriebssystem für die Feinlageregelung.

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Quelle : www.heise.de