Thema: Von Galilei über Hubble zu Herschel und weiter

[SiLæncer]

Die NASA hat neue scharfe "Augen" im All: Am Montag startete die US-Raumfahrtbehörde ein Weltraumteleskop, das Millionen bisher unbekannter Objekte aufspüren soll. Der Satellit namens "WISE" (Wide-field Infrared Survey Explorer), soll die Erde über die Pole hinweg umkreisen und in neun Monaten den gesamten Himmel eineinhalb Mal im Infrarotlicht "absuchen". WISE wurde auf dem Luftwaffenstützpunkt Vandenberg in Kalifornien mit einer Delta-II-Rakete auf die Reise geschickt, nachdem sich der Start wegen eines technischen Problems um mehrere Tage verzögert hatte.

Nun hoffen die Astronomen auf reiche Ausbeute. So soll das Teleskop etwa Kometen, Asteroiden und Braune Zwerge (kalte Sterne) aufspüren, die intensiv im Infrarotbereich strahlen. Anders als sichtbares Licht durchdringt Infrarotstrahlung auch Staubwolken. So erwarten die Forscher, dass "WISE" auch dahinter verborgene leuchtstarke Galaxien entdeckt.

Die Objekte sollen dann katalogisiert und als Navigationshilfe bei künftigen Missionen genutzt werden. Die NASA erhofft sich auch Informationen über Abertausende Asteroiden, von denen Hunderte auf einem relativ erdnahen Weg unterwegs sind.

Erkundet wird der Himmel auf vier Infrarot-Wellenlängen, mit einer Empfindlichkeit, die laut NASA Hunderttausende Male größer ist als bei früheren Projekten. Infrarotlicht ist für das menschliche Auge unsichtbar. Es hat größere Wellenlängen als das sichtbare Licht.

Quelle : SAT + KABEL

[SiLæncer]

Weihnachtsflair im Weltall: Passend zum Fest haben US-Forscher eine Aufnahme hunderter blau strahlender Sterne veröffentlicht.

Das mit dem Weltraumteleskop "Hubble" gemachte Bild zeige die "größte stellare Kinderstube" unserer galaktischen Nachbarschaft so detailliert wie nie zuvor, teilte das Space Telescope Science Institute in Baltimore mit. Die Gruppe junger Sterne namens R136 sei erst wenige Millionen Jahre alt.

Bildquelle : hubblesite.org

Der Sternenhaufen gehört zum Nebel 30 Doradus in der Großen Magellanschen Wolke, 170.000 Lichtjahre entfernt von der Erde. Die Große und die Kleine Magellansche Wolke sind Nachbargalaxien unserer Milchstraße. Einige der wie Diamanten funkelnden Sterne auf dem Bild seien mehr als 100 Mal so mächtig wie die Sonne, teilte das Institut weiter mit.

Quelle : SAT + KABEL

[SiLæncer]

Wissenschaftler glauben, erstmals Spuren von WIMPs entdeckt zu haben, die als eine Klasse von Teilchen der bislang nur theoretisch behaupteten dunklen Materie gelten

Dunkle Materie, deren Existenz erstmals vor mehr als 70 Jahren von dem Schweizer Astronomen behauptet wurde und nach der auch mit dem Teilchenbeschleuniger Large Hadron Collider gesucht wird, soll es weitaus häufiger im Universum geben als die sichtbare Materie in Form von Galaxien, Sternen und Planeten. "Normale" Materie soll gerade einmal 4 Prozent ausmachen, dunkle Materie 25 Prozent, der Rest soll aus dunkler Energie bestehen. Nachgewiesen werden konnte die dunkle Materie bislang noch nicht, aber nach den Annahmen der Wissenschaft formt deren Gravitationskraft das uns sichtbare Universum und hält es zusammen. Ein internationales Wissenschaftlerteam glaubt nun, möglicherweise erstmals Dunkle Materie nachgewiesen zu haben – zumindest mit einer Chance von 20 Prozent. Ein Nachweis wäre eine Sensation, ein großer wissenschaftlicher Durchbruch. Mögliche Entdeckungen werden daher immer einmal wieder gemeldet.

In Experimenten, die die Gruppe Cryogenic Dark Matter Search (CDMS) tief unter der Erdoberfläche in einer alten Eisenmine in Minnesota durchführt, hofft man, Spuren von zwei Teilchen in den nahezu auf die absolute Tiefsttemperatur abgekühlten 30 Germanium- und Silizium-Detektoren entdeckt zu haben. Sie sollen die Eigenschaften besitzen, die man von einer Klasse von Partikeln der dunklen Materie erwartet. In diesem Fall sollen es schwach wechselwirkende massive Teilchen, so genannte WIMPs, sein, deren Masse der von Atomen gleicht oder schwerer sein soll. Man nennt sie Neutralinos", "Photinos'' oder "Axionen''.

Die Hypothese ist, dass WIMPs normalerweise nicht mit normaler Materie interagieren, aber gelegentlich doch einmal von Atomkernen abprallen und dann auf den Detektoren eine Spur winziger Energie in Form von Wärme hinterlassen. Um die Einwirkung anderer Teilchen zu minimieren, findet die Suche in dem alten Bergwerk statt und wurde die Genauigkeit so eingestellt, dass nur eine Interaktion pro Jahr mit einem WIMP stattfinden, um so die dennoch häufig stattfindenden Interaktionen mit Röntgenstrahlen und Neutronen auszuschließen. Und das könnte sich in den Jahren 2007 und 2008 nun jeweils einmal ergeben haben, hoffen die Wissenschaftler. Analysiert wurden nur die Daten von 14 Germanium-Detektoren, die als verlässlich gelten.

Bestätigt werden kann die Existenz von WIMPs durch die Analyse noch nicht, die Wahrscheinlichkeit betrage allerdings noch 20 Prozent, dass es sich um eine Interaktion mit anderen Teilchen handelt, berichten. Mit dieser Wahrscheinlichkeit kann der Fund noch nicht als bewiesene wissenschaftliche Entdeckung gelten.

Die Wissenschaftler wollen nun im nächsten Jahr die Zahl der Detektoren erhöhen, weil damit auch die Wahrscheinlichkeit steigt, Spuren von WIMPs einfangen zu können. Da nach diesen auch mit anderen Detektoren in anderen Forschungseinrichtungen fieberhaft gesucht wird, beispielsweise mit genaueren Xenon-Detektoren wie im Xenon Dark Matter Project, könnte sich womöglich die Entdeckung bald bestätigen lassen. Noch also ist die Existenz der dunklen Materie nicht bewiesen, auch wenn sie 25 Prozent des Universums ausmachen und die Struktur des sichtbaren Universums formen soll.

Quelle : http://www.heise.de/tp/

[SiLæncer]

Auch unter Sternen gibt es Exemplare mit ungewöhnlich jugendlichem Erscheinungsbild. "Blaue Nachzügler" werden sie genannt.

Statt Botox und Chirurgenmesser sorgen im All zwei spezielle Mechanismen für stellare Verjüngungskuren: "Vampirtum" und Kollisionen. Für beide Vorgänge haben Astronomen nun auf Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble Belege gefunden. Einige "Blaue Nachzügler" hätten einem massiveren Nachbarn Wasserstoff "abgesaugt", berichten die Forscher im britischen Fachmagazin "Nature". Andere verjüngten sich beim Zusammenprall mit einem "Artgenossen".

"Es ist so, als wären auf dem Gruppenbild eines Altersheims einige Kinder zwischen den Senioren", erläutert Francesco Ferraro von der Universität Bologna (Italien) in einer Mitteilung der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Garching bei München. Sein Team hatte Detailaufnahmen des Kugelsternhaufens Messier 30 (M30) im Sternbild Steinbock mit Hunderttausenden Sternen analysiert. M30 liegt 28.000 Lichtjahre von der Erde entfernt und formte sich vor rund 13 Milliarden Jahren. Die Verjüngungskur einiger der Sterne zu "Blauen Nachzüglern" ging den Forschern zufolge vor rund zwei Milliarden Jahren vonstatten.

Heiße und helle Strahlen

"Blaue Nachzügler" (engl. Blue Straggler) sind heißer und strahlen heller, als sie es in ihrem Alter eigentlich sollten. Forscher gehen schon seit langem davon aus, dass die massereichen, blau leuchtenden Sterne nachträglich "verjüngt" wurden, da sie andernfalls längst zu Roten Riesen aufgebläht oder gar zu Weißen Zwergen geschrumpft sein müssten. Ob die Verjüngung durch "Vampirtum" oder das Verschmelzen mit einem Kollisionspartner geschah, lässt sich den neuen Beobachtungen zufolge an feinen Eigenheiten der "Blauen Nachzügler" erkennen.

Quelle : SAT + KABEL

[SiLæncer]

Anmerkung zur Drake-Formel – Teil 1

Am 1. November 1961 fand die erste Konferenz der Menschheitsgeschichte statt, in der sich Wissenschaftler aus verschiedenen Fachrichtungen gezielt mit der Frage auseinandersetzten, wie viele intelligente Technologien im All derzeit sende- und empfangsbereit sind. Einer ihrer Initiatoren war der SETI-Pionier Frank Drake, der zur Vorbereitung des Meetings in Green Bank (West-Virginia/USA) jeden Tagesordnungspunkt mit einem mathematischen Symbol versah und die einzelnen Faktoren zu einer aus simplen Multiplikationen bestehenden Formel zusammen zog. Doch mittels der Greenbank-Gleichung lassen sich die Anzahl hochentwickelter und kommunikationsbereiter Zivilisationen im All nicht bestimmen.

Als der US-Radioastronom Frank Drake im Oktober 1961 die Diskussionspunkte für die weltweit erste wissenschaftliche Mini-Konferenz über das Vorhandensein außerirdischer Intelligenz zusammengestellt hatte, sah er auf eine konfus wirkende kryptische Buchstabenfolge, die in der astrobiologischen Forschung und SETI-Szene gegenwärtig sakrosankten Charakter hat, aber erst in den 1970er-Jahren allmählich Bekanntheit erlangte. Dabei war der Schriftzeichensalat optisch durchaus ansehnlich und von mathematischer Einfachheit sowie logischer Stringenz:

Der L-Hauptunsicherheitfaktor

Als sich am 1. November 1961 die zehn geladenen Gäste in einem kleinen Konferenzzimmer in Green Bank einfanden, ahnte keiner der Anwesenden, dass ihr Treffen einmal von wissenschaftshistorischer Bedeutung sein würde. Tatsächlich erachtete es damals keiner für notwendig, ein Sitzungsprotokoll anzufertigen oder ein Erinnerungsfoto zu schießen. Nachdem Drake als Ouvertüre die ersten Faktoren seiner Gleichung an die Tafel geschrieben hatte, entbrannte eine engagierte Debatte, die in einen Diskussionsmarathon mündete. Bei jeder Gelegenheit, ob im Sitzungsraum, in der Cafeteria oder beim Spazierengehen, sezierten die Wissenschaftler, die aus völlig verschiedenen Fachbereichen und Denkrichtungen kamen, die Formel genauestens. Am stärksten ins Blickfeld rückte dabei ihr letzter Faktor, den Drake mit L umschrieben hatte und den Carl Sagan Jahre später als "Hauptunsicherheitfaktor" bezeichnen sollte.

Dass sich an der Frage nach der Langlebigkeit von intelligenten Zivilisationen die lebhafteste Diskussion entzündete, muss in Zusammenhang mit dem auch damals schon vielbeschworenen Zeitgeist gesehen werden. Als die Teilnehmer der Green-Bank-Konferenz über die Möglichkeit grübelten, ob nicht technisch hochstehende, mit Massenvernichtungswaffen bestückte außerirdische Kulturen automatisch Gefahr liefen, in einen finalen Krieg zu schlittern und sich dabei selbst völlig zu vernichten, war es nämlich um den Frieden auf Mutter Erde selbst nicht gut bestellt. Die beiden Supermächte USA und Sowjetunion steuerten geradewegs auf einen militärischen Konflikt zu, der die Menschheit ein Jahr später tatsächlich bis an den Rand des Abgrundes führte. Hätten Diplomaten im Oktober 1962 der Kuba-Krise nicht rechtzeitig Einhalt geboten und die militärische Eskalation um zwei Minuten vor Zwölf entschärft, wäre der Faktor L der Drake-Gleichung zu einem tragischen Fanal der Menschheitsgeschichte verkommen.

Man mag es daher gerne als Ironie der Geschichte bezeichnen, dass Drake und seine Kollegen just zu einem Zeitpunkt über die Lebensdauer von Zivilisationen im All fabulierten, als die Ära des Kalten Krieges noch nicht einmal ihren Höhepunkt erreicht hatte. So gesehen kam im Hinblick auf das Schicksal der Erde dem L-Faktor der Drake-Formel eine gesonderte Bedeutung zu.

Eine Million Zivilisationen

Genau genommen definiert L die zeitliche Lebensspanne einer technischen Zivilisation, die das Interesse und die Fähigkeit für eine interstellare Kommunikation mitbringt. Dennoch fokussierte sich 1961 alles auf die Frage, wie lange wohl eine erdähnliche Zivilisation, die zwar technologisch in der Lage war, via elektromagnetischer Strahlung interplanetare Botschaften auszutauschen, andererseits aber die Atomkraft für sich entdeckt hat, die kritischste Phase ihres Seins überwinden kann. Ist der Exitus einer fortgeschrittenen Technologie programmiert, sobald sie ein Stadium erreicht hat, das ihr den Bau von Atom- oder Wasserstoffbomben ermöglicht?

Nachdem Drake und sein Team fleißig debattiert, gestritten und sich für jeden Faktor auf mindestens einen Wert geeinigt hatten, kristallisierte sich am Ende des Meetings sogar eine Zahl heraus. Sie war zwar alles andere als konkret, vermittelte dafür aber immerhin einen zeitgenössischen Eindruck davon, wie viele intelligente Zivilisationen nach Ansicht einiger ausgewählter irdischer Wissenschaftler der 1960er-Jahre in der Milchstraße beheimatet sein könnten. Unter Anwendung der Drake-Formel kam der exklusive Kreis seinerzeit auf eine Zahl von mindestens 1000 bis maximal 100 Millionen höherstehender Zivilisationen in der Galaxis. Fünf Jahre später konkretisierte Carl Sagan besagten Wert. Er folgerte, dass – wenn nur ein Prozent der Zivilisationen ihre technologische Jugendzeit übersteht und am kritischen historischen Scheidewege den richtigen Pfad einschlägt –, allein in unserer Milchstraße eine Million (N~10⁶) davon überleben müssten.

Optimisten versus Pessimisten

Die Anwendung der Green-Bank-Gleichung führt auch heute – fast 50 Jahre später – immer noch zu völlig verschiedenen Ergebnissen. Optimisten garantierte sie stets schöne Zahlen, weil hoffnungsvolle Frohnaturen bekanntlich die Größe der einzelnen Faktoren viel freigiebiger berechnen als notorische Pessimisten, die naturgemäß ein eher negativeres Ergebnis erwarten und auch erhalten. Sehen wir einmal von dem Faktor R ab, also der mittleren Sternentstehungsrate in der Galaxis pro Jahr, für den der astronomisch gesicherte Wert 1 gilt (= jährlich ein neuer Stern in der Milchstraße), so sind alle andere Faktoren der Formel nach Belieben austauschbar, weil von ihnen kein realer konstanter Wert bekannt ist. Wer N bestimmen will, müsste im Gedankenexperiment zunächst einmal alle Größen abschätzen, wohl wissend, dass die einzelnen Faktoren nicht zu klein sein dürfen. Welche Zahl als Multiplikator jedoch zu wählen ist, bleibt im Endeffekt dem Gutdünken jedes Einzelnen überlassen. Letzten Endes ist es nämlich immer auch eine perspektivische Frage, ob beispielsweise der Faktor f_i, also die Anzahl der Planeten mit intelligenten Lebewesen, hoch oder gering veranschlagt werden soll.

Wie bereits erwähnt – Optimisten werden hier zwangsläufig einen anderen Zahlenwert wählen als Pessimisten – und somit auch andere Ergebnisse provozieren. In einem Punkt enttäuscht die Drake-Formel allerdings nicht, führen doch ihre kosmischen, biologischen, historisch-politischen und technologischen Faktoren klar vor Augen, wie schwer es ist, den Nachweis außerirdischer Intelligenz zu erbringen. Vor allem deshalb, weil auf den von unserem Heimatstern aus gesehen dritten Planeten des Sonnensystems die Suche nach außerirdischer Intelligenz nicht an fehlendem technischen Know-how, sondern eher an vorhandenen finanziellen Engpässen scheitert. Was sich in Dagobert Ducks Augen so gerne widerspiegelt, trübt auch den Blick der irdischen Verantwortungsträger. Die Dollarscheine im Gesichtsfeld, bringen diese für Grundlagenforschung keine Geduld auf, weil eine solche in deren Augen keine schnellen Ergebnisse und folglich keinen lukrativen Gewinn garantiert. Im Besonderen gilt dies für die SETI-Programme, mit denen im Grunde genommen auch Grundlagenforschung betrieben wird.

Erstaunter weiser Vater

Für einen Faktor der Drake-Formel gäbe es immerhin einen neuen Parameter. Denn streng genommen müssten die SETI-Forscher infolge des stetig wachsenden Katalogs der Exoplaneten die extrapolierte Anzahl kommunikationsfähiger Zivilisationen weiter nach oben korrigieren. Auch wenn die Planetenjäger, die bislang 405 bestätigte Exoplaneten aufgespürt haben, noch keinen erdähnlichen in einer habitablen Zone lokalisieren konnten und demzufolge über den Faktor n_e der Drake-Formel vorerst nur spekulieren können, gehen alle felsenfest davon aus, dass Felsenplaneten – wie die Erde – in der Galaxis millionen- bis milliardenfach vertreten sind. Der geneigte SETI- und Drake-Formel-Fan darf für den n_e-Faktor ruhig aus dem Vollen schöpfen, vor allem dann, wenn das NASA-Weltraumteleskop Kepler bald erdähnliche Welten aufspürt.

Trotz alledem ist die als Agenda konzipierte Drake-Formel eine Gleichung ohne Wert, nach Frank Drake ein "Kompositum von Unsicherheiten", eine Ansammlung von Unbekannten, die deshalb unbekannt bleiben, weil sie erstens nicht zu bestimmen sind und zweitens einfach zu viel Raum für Spekulationen und Interpretationen lassen. Umso erstaunlicher ist, dass der Drake'schen Formel nach wie vor eine so große Bedeutung zugeschrieben wird, dass manch SETI-Anhänger sie idealisiert und von ihr Wundersames erwartet. Dabei zeigte sich ihr geistiger Vater über die nachhaltige Wirkung seiner Kreation am meisten erstaunt:

Es überrascht mich immer wieder, dass diese Gleichung als eine der großen Ikonen der Wissenschaft betrachtet wird, da sie mir weder großartige intellektuelle Anstrengungen noch Einblicke abverlangt hatte.

Quelle : http://www.heise.de/tp/

[SiLæncer]

Unser Universum ist eines von vielen, und jeder Mensch hat Doppelgänger in anderen Welten: Diese Idee trieb lange nur philosophisch inspirierte Außenseiter um. Jetzt gewinnt sie in der Elite der Theoretischen Physik mehr und mehr Verfechter. Wird die Kosmologie zur Glaubenssache?

Der Sarg war gut erhalten und lag 32 Zentimeter tief unter dem Marmorboden. Das Skelett darin war zierlich. Uninteressant, befanden die Archäologen - und gruben weiter. Durchpflügten den Dom von Frombork an der polnischen Ostseeküste. Schließlich fanden sie den Schädel eines Mannes, der zwischen 60 und 70 Jahre alt gewesen sein muss, als er starb.

Waren das die lange gesuchten Knochen?

Ein DNA-Vergleich mit einem Haar, das man in einem Buch des Gesuchten gefunden hatte, brachte im November 2008 Gewissheit: Dies war der Kopf von Nikolaus Kopernikus, Domherr von Frombork, Hobbyastronom, gestorben im Jahr 1543, verantwortlich für die größte Revolution seit Menschengedenken. Im Frühjahr 2010 sollen die Gebeine feierlich beigesetzt werden, mit Gedenktafel und in einem "schönen Sarkophag", wie Bischof Jacek Jezierski verspricht. Er hatte die Suche in Auftrag gegeben.

Was für eine Karriere. Nikolaus Kopernikus schuf das heliozentrische Weltbild und verbannte den Menschen vom Nabel des Universums: Nicht die Erde stehe im Zentrum der Welt, behauptete er, sondern die Sonne. Diese Idee erschütterten das Selbstverständnis des Menschen - und die Autorität der Kirche. Heute ist er ein katholischer Held.

Während die Kirche noch die Vergangenheit aufarbeitet, planen die Wissenschaftler schon den nächsten Umsturz, und der könnte die kopernikanische Revolution noch in den Schatten stellen: Unser Universum ist nur eines von vielen, und jeder Mensch hat Doppelgänger in anderen Universen, behaupten Physiker. Anfangs beschäftigte diese Vorstellung nur ein paar philosophisch inspirierte Außenseiter. Jetzt gewinnt sie auch in der Führungselite der Theoretischen Physik mehr und mehr Verfechter.

Es gibt nicht nur ein Universum, sondern unendlich viele, behaupten sie. Eines davon bewohnen wir, eine lebensfreundliche Insel im Weltenmeer. Jede denkbare Welt existiert wirklich, jede mögliche Geschichte spielt sich irgendwo ab. Das Universum wird zum "Multiversum".

Die Geschichte vom Urknall ist vielleicht nur die halbe Wahrheit

Der Physikprofessor Alexander Vilenkin von der Tufts University in Massachusetts stellt nüchtern fest: "Mit der Herabstufung der Menschheit auf die vollkommene kosmische Bedeutungslosigkeit ist unser Abstieg vom Mittelpunkt des Universums endgültig vollzogen." Die Vollendung der kopernikanischen Revolution ist ein Gemeinschaftsprojekt, und Vilenkin, ein stiller, schmaler Mann um die 60, ist einer der Projektleiter.

In den Lehrbüchern steht zwar die Geschichte vom Urknall, in dem das Universum vor 14 Milliarden Jahren seinen Anfang nahm. Doch das ist vielleicht nur die halbe Wahrheit. Als Vilenkin mit Andrei Linde von der Stanford University die Kraft berechnete, die das Universum nach dem Urknall aufgebläht hatte, gelangten die beiden zu dem Schluss, dass die Aufblähung außerhalb unseres Universums andauern muss. Das aber hieße: Jenseits unseres Universums bilden sich ständig neue Universen wie Blasen in einem Schaumbad. Pro Blase ein Urknall und damit ein neues Universum. Und weil es so eine unvorstellbare Vielzahl an Universen gibt, argumentiert Vilenkin, existieren in vielen von ihnen auch Lebewesen, Menschen und sogar Doppelgänger von uns.

Im neuen Bild des Kosmos wirkt unser heimisches Universum winzig wie ein Sandkorn in der Wüste. Einige der anderen Universen sind öd und leer, andere von fremdartigen Naturgesetzen beherrscht. Manche Universen ähneln unserem - nur ist John F. Kennedy noch am Leben und mit Marilyn Monroe verheiratet. In anderen, behauptet Vilenkin, gibt es Doppelgänger-Erden, auf denen Dinosaurier überlebt haben und große Autos fahren. "Alles existiert, was nicht von den Naturgesetzen verboten ist," sagt Vilenkin.

Zugegeben, die Vorstellung vieler Welten ist unglaublich. Unglaublich war aber auch das kopernikanische Weltbild vor 500 Jahren. 150 Jahre später war es eine Selbstverständlichkeit. Heute könnte die Theorie des Multiversums eines der größten Rätsel der Menschheit lösen: das unserer Existenz.

Das Universum scheint seit dem Urknall wie geschaffen dafür, eines Tages Sterne, Galaxien, Planeten und Menschen hervorzubringen. Denn wären Naturkonstanten wie die Ladung des Elektrons oder die Schwerkraft nur ein bisschen anders, hätten nach dem Urknall niemals Atome oder Sterne entstehen können. Zufall oder naturgesetzliche Notwendigkeit? Hatte Gott eine Wahl, als er unser Universum schuf?, fragte Albert Einstein. Gott war für ihn nur ein rhetorischer Kunstgriff. Einstein suchte nicht Gott, sondern eine Theorie für Alles, die genau unser, und nur unser Universum beschreiben würde. Er fand diese Theorie nicht, aber die Physiker träumen bis heute davon.

Warum ist die Welt so, wie sie ist?

Leonard Susskind, Jahrgang 1940, Physikprofessor an der Stanford University in Kalifornien, ist einer von denen, die diesen Traum wahrmachen wollten. Susskind zog aus, eine allumfassende Theorie zu finden - die Weltformel. In den Achtzigerjahren glaubte er, den Schlüssel gefunden zu haben: die Stringtheorie, die Elementarteilchen als winzige vibrierende Saiten (Strings) beschreibt.

Dann jedoch zeigte sich, dass die Stringtheorie nicht eine einzige Weltformel liefert, sondern unüberschaubar viele. Vor einigen Jahren dämmerte Susskind, dass es sich vielleicht genau so gehört: Es kann keine eindeutige Weltformel geben, weil es nicht nur eine Welt gibt. Jede Lösung der Stringtheorie beschreibt womöglich ein reales Universum - mit eigenen Naturgesetzen und Naturkonstanten, einer eigenen Geschichte und einer eigenen Zukunft. In einigen Universen ist die Gravitationskraft so stark, dass diese Welten innerhalb kurzer Zeit wieder in sich zusammenstürzen, andere existieren ewig, bleiben aber leer, wieder andere bringen Sterne hervor, aber keine Planeten wie die Erde. Und unser eigenes Universum hatte genau die richtigen Naturgesetze, um 14 Milliarden Jahre nach dem Urknall intelligente Menschen hervorzubringen, die sich über den Ursprung des Universums den Kopf zerbrechen.

Die uralte Grundfrage - Warum ist die Welt so, wie sie ist? - erhält im Multiversum eine ganz einfache Antwort: Unsere Welt ist nur eine von unzählig vielen anderen Welten, die zum Teil ganz anders beschaffen sind, zum Teil unserer ähneln. Unser Universum ist statistische Normalität. So normal wie ein Sechser im Lotto, wenn nur genug Leute mitspielen. Susskinds Szenario ähnelte auffallend dem Blasen-Multiversum von Alexander Vilenkin. Statt an die Weltformel glaubt Susskind nun an das Multiversum. "In hundert Jahren", prophezeit er, "werden Philosophen und Physiker wehmütig auf die Gegenwart zurückblicken und sich an ein Goldenes Zeitalter erinnern, in dem die kleinbürgerlich enge Vorstellung vom Universum des 20. Jahrhunderts einem größeren und besseren Megaversum mit einer Landschaft von Schwindel erregenden Ausmaßen Platz machte."

Susskind und Vilenkin kommen aus unterschiedlichen Teilgebieten der Physik, beide sind beim Multiversum gelandet. Die Wege kreuzen sich - das ist ein Grund, warum die Theorie derzeit so heftig diskutiert wird. Der zweite Grund: Die Theorie vom Multiversum grenzt an Science-Fiction. "Ich halte den Ansatz für gefährlich", sagt Paul Steinhardt von der Princeton University. Die Theorie sei zu spekulativ, "die Wissenschaft käme zu einem deprimierenden Ende". Wer das Multiversum akzeptiert, opfere hehre Ideale der Wissenschaft, vor allem die Forderung nach Überprüfbarkeit in Experimenten.

Sehnsucht nach fremden Welten

Denn die Paralleluniversen sind unzugänglich für direkte Beobachtungen. Lichtstrahlen können nicht von einem Universum ins andere gelangen. Darf ein Naturwissenschaftler trotzdem über sie reden? Die Frage entzweit die Physiker.

Das Multiversum wird sich nicht leichter durchsetzen als einst das kopernikanische Weltbild. Bisher ist die These, dass es da draußen andere Universen gibt, lediglich ein sich verdichtender Verdacht. Nur wenn er wenigstens in einigen Punkten empirischen Tests standhält, werden wir die Fortsetzung der kopernikanischen Revolution erleben. Aber schon jetzt zeichnet sich eine Parallele zur Situation vor 500 Jahren ab: Kopernikus hat das heliozentrische Weltbild nicht erfunden, sondern ihm nur zu seinem Recht verholfen. Andere hatten es vor ihm gedacht. Ähnlich ist es mit dem Multiversum.

Schon im ersten Jahrhundert vor Christus prophezeite der römische Dichter Lukrez, dass "Himmel, Erde und Meer, auch Sonne und Mond in Unzahl vorhanden sind". Im 13. Jahrhundert debattierten Kleriker und Gelehrte die Frage, ob ein christlicher Gott unendlich viele Welten geschaffen haben könne. Immanuel Kant sinnierte ganz selbstverständlich über Welteninseln weit draußen im Kosmos. Ideen von Multiversen finden sich heute in den Werken berühmter Schriftsteller wie Vladimir Nabokov und Jorge Luis Borges. Seit jeher denken Menschen mit Schaudern und Sehnsucht an fremde Welten. Unsere Zeit könnte die sein, in der sich die Phantasie als Wirklichkeit erweist.

(Dieser Text ist ein Auszug aus dem Buch "Die verrückte Welt der Paralleluniversen", das vor kurzem im Piper-Verlag erschienen ist)

Quelle : www.spiegel.de

[Jürgen]

In der Gleichung / Tabelle müsste es rechts allgemein nicht "Anzahl" sondern "Anteil" heissen.

[SiLæncer]

Hehe wenigstens einer dem das auffällt 

[SiLæncer]

Eine neue Panorama-Aufnahme des Weltraumteleskops "Hubble" vereint zwölf Milliarden Jahre kosmische Geschichte.

Das am Dienstag auf der Jahrestagung der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft (AAS) in Washington vorgestellte Bild zeigt 7.500 Galaxien in den unterschiedlichsten Entwicklungsstadien aus fast allen kosmischen Epochen. Je weiter die abgebildeten Galaxien entfernt sind, desto früher haben sie existiert. Je tiefer "Hubble" also ins All späht, desto weiter blickt das Weltraumteleskop zurück in die Geschichte des Universums.

Mit zunehmender Distanz würden die Formen der abgebildeten Galaxien immer chaotischer, berichteten die Astronomen. Verhältnismäßig nahe Galaxien besäßen vor allem ausgereifte elliptische und Spiralformen. Entferntere seien kleiner, dunkler und irregulär geformt. An diesen Aufnahmen lasse sich daher die Galaxienentwicklung der vergangenen zwölf Milliarden Jahre verfolgen.

Chaotische Formen als Wegweiser in die komische Vergangenheit

Das Universum ist heute etwa 13,7 Milliarden Jahre alt. Bereits im Dezember hatten "Hubble"-Forscher eine Aufnahme des Weltraumteleskops veröffentlicht, die so tief in die kosmische Vergangenheit reichte wie nie zuvor. Jetzt haben Astronomen sie mit weiteren Aufnahmen ergänzt und präsentieren erste Analysen.

Quelle : SAT + KABEL

[SiLæncer]

Die Erde könnte Millionen Zwillinge im All besitzen. Neuen Berechnungen zufolge dürfte jeder sechste Stern in der Milchstraße ein Planetensystem wie das unsere besitzen. Damit gäbe es allein in unserer Galaxie mehrere hundert Millionen Sonnen mit großen Gas- und kleinen Gesteinsplaneten.

Washington - "Nun kennen wir unseren Platz in der Galaxis", sagte Scott Gaudi auf der Jahrestagung der American Astronomical Society (AAS). Etwa 15 Prozent der Sterne in der Milchstraße bildeten ähnliche Systeme mit mehreren großen Gasplaneten in den Außenbezirken, berichtete der Forscher von der Ohio State University in Columbus. Sein Fazit: "Sonnensysteme wie unseres sind nicht einzigartig - aber auch nicht weit verbreitet."

Gaudis internationales Team hat über mehrere Jahre die Galaxis nach Planeten außerhalb unseres Sonnensystems abgesucht. Dabei stützten sich die Forscher auf den sogenannten Mikrogravitationslinseneffekt. Dieser setzt dann ein, wenn aus Sicht der Erde die Bahn eines Sterns die eines anderen kreuzt. Der Himmelskörper, der näher an der Erde ist, verstärkt durch seine Schwerkraft wie mit einer Lupe das Licht des hinter ihm liegenden Sterns. Umkreisen Planeten den sogenannten Lupenstern, erhöhen sie diese Verstärkung kurzzeitig.

Mit dieser Technik spürten Forscher in den vier Beobachtungsjahren nur ein einziges Sonnensystem wie unseres auf, das große Gasplaneten in den Außenbezirken besitzt. Die Entdeckung datiert aus dem Jahr 2006 und wurde 2008 im Fachblatt "Science" verkündet. "Hätte jeder Stern ein Sonnensystem wie unseres, hätten wir etwa sechs finden müssen", erläuterte Gaudi, der für seine Forschung den Helen-B.-Warner-Preis für Astronomie bekommen hat.

Mit der niedrigen Entdeckungsrate hat der Forscher zusammen mit Kollegen ein statistisches Modell gefüttert - und das lieferte die Wahrscheinlichkeit von 15 Prozent. Gaudi räumte allerdings ein, dass die bisherige Annahme nur auf dem Fund eines Planetensystems basiere - und die tatsächliche Wahrscheinlichkeit möglicherweise stark von der berechneten abweichen könnte. "Doch unsere Studie zeigt, dass wir mit unseren heutigen Experimenten diese Messungen beginnen können."

Forscher rechnen mit regelmäßigen Funden erdähnlicher Planeten

Große Gasplaneten in den Außenbezirken eines Planetensystems gelten als günstig für die Entwicklung von Leben auf möglichen inneren Gesteinsplaneten. Dank ihrer enormen Schwerkraft fangen sie herumtrudelnde Bruchstücke, Kometen und Asteroiden ein und mildern so das tödliche kosmische Bombardement innerer Planeten.

Auch wenn die Forscher ursprünglich auf mehr Planetensysteme wie das unsere gehofft hatten, ist ihr Ergebnis keine Enttäuschung. Denn es gibt 100 bis 300 Milliarden Sterne allein in der Milchstraße, die wiederum nur eine von rund hundert Milliarden Galaxien im bekannten Universum ist. "Selbst wenn die Chance nur zehn Prozent beträgt, blieben noch mehrere hundert Millionen Planetensysteme wie das unsere übrig", sagte der Astronom Andrew Gould, der mit Gaudi an der Ohio State University arbeitet.

Für die Zukunft rechnen die Forscher mit einer wahren Flut von Planetenentdeckungen. Mit der bisherigen Strategie, schreiben Gaudi und seine Kollegen in ihrem Fachbeitrag, seien nicht mehr als einige Funde pro Jahr möglich. Die nächste Generation der Microlensing-Experimente aber werde auf völlig anderen Prinzipien basieren.

Weitwinkelkameras auf Spiegelteleskopen sollen künftig rund um die Uhr große Bereiche des Himmels absuchen. Auf diese Weise werde man 900 bis mehrere tausend Gravitationslinseneffekte pro Jahr entdeckten, haben Gaudi und seine Kollegen berechnet. "Und alle diese Ereignisse werden automatisch nach Störungen durch Planeten abgesucht", so die Forscher.

Zwei Wissenschaftlerteams hätten derartige Suchaktionen bereits simuliert. Beim Einsatz von drei Teleskopen, so das Ergebnis, sei mit der Entdeckung von durchschnittlich 1,6 erdähnlichen Planeten und zehn sogenannten Super-Erden pro Jahr zu rechnen.

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

Sie sind exakter als jede Uhr auf der Erde: Pulsare, die Strahlen wie Leuchttürme aussenden. Astronomen haben jetzt erstaunlich viele solcher Sternenüberbleibsel entdeckt. Sie möchten mit ihnen Gravitationswellen im All aufspüren und vielleicht sogar Einstein beweisen.

Weltraumuhren: Gleich 17 neue Millisekunden-Pulsare haben Astronomen entdeckt

Sie sind exakter als jede Uhr auf der Erde: Pulsare, die Strahlen wie Leuchttürme aussenden. Astronomen haben jetzt erstaunlich viele solcher Sternenüberbleibsel entdeckt. Sie möchten mit ihnen Gravitationswellen im All aufspüren und vielleicht sogar Einstein beweisen.

Atomuhren bekommen echte Konkurrenz aus dem Weltraum: Radioastronomen um Paul Ray vom Naval Research Laboratory in Washington haben jetzt 17 Pulsare im All entdeckt. Sie sind Überbleibsel massereicher Sterne, die extrem schwer zu finden sind und fast nur noch aus Neutronen bestehen, den elektrisch neutralen Teilchen von Atomkernen. Dass sein Team mit einem Schlag 17 Millisekunden- Pulsare aufgespürt hat, ist für Astronomen ein enormer Fortschritt. Der erste Millisekunden-Pulsar wurde vor 28 Jahren entdeckt. Seitdem haben Wissenschaftler insgesamt nur 60 solcher Pulsare entdeckt.

Pulsare strahlen permanent Radiowellen ab. Weil sie sich ständig rasend schnell um ihre eigene Achse drehen, blinken sie in der Nacht wie Leuchttürme am Himmelszelt. Sehr präzise Leuchttürme allerdings: Ihr Takt ist exakter als jede Uhr auf der Erde, Sie sind bis auf die Mikrosekunde verlässlich. Mit diesen Super-Zeitmessern könnte man sogar Gravitationswellen aufspüren, dem Schlüssel zu Einsteins Relativitätstheorie. Diese Wellen zu finden, ist bislang noch niemandem gelungen, obwohl es zahlreiche Forschungsprojekte auf verschiedenen Wegen versuchen.

Gravitationswellen sind winzige Krümmungen der Raumzeit. Wenn Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie stimmt, müssten diese Zeitkrümmungen im All feststellbar sein. Hier sollen die Pulsare helfen: Die Astronomen möchten Zeitverschiebungen zwischen den im All verstreuten Pulsaren messen, um so auf Krümmungen der Raumzeit zu stoßen. Ray ist optimistisch, sich nun tatsächlich dem Beweis anzunähern.

Ihren Erfolg verdanken die Forscher einem Trick: Bei ihrer Suche nach Pulsaren bedienen sie sich der Daten des Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskops der Nasa. Sie dienen den Forschern als Wegweiser, denn mit ihren Radioteleskopen suchen sie genau dort im All, wo das Fermi-Teleskop hoch-energetische und bisher unbekannte Objekte aufspürt. Denn genau dort könnten Pulsare sein. "Es ist, als hätten wir eine Schatzkarte", sagt Ray.

Um nach weiteren Pulsaren zu suchen, hat Ray das "Fermi Pulsar Search Consortium" gegründet und Experten um sich versammelt. Mit den größten Radioteleskopen der Welt scannen sie den Himmel nach Millisekunden-Pulsaren ab - in der Hoffnung, Einstein einmal beweisen zu können.

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

SETI-Pionier Frank Drake geht davon aus, dass mit der Umstellung auf digitale Signale und Satelliten kaum mehr Strahlung ins Weltall gelangt, anhand derer Aliens die Erde als bewohnten Planeten ausmachen können.

Uneins sind sich SETI-Forscher, die sich mit möglichem intelligenten Leben im Weltall beschäftigen, ob wir nur nach Signalen suchen oder aktiv Botschaften senden sollen. Das ist wohl eine Mentalitätsfrage. Zwar versendet die Menschheit reichlich indirekt Radiosignale ins All, so dass intelligente Aliens uns bereits bemerkt haben könnten, aber während die einen versuchen zu bremsen, weil man nicht damit rechnen könne, dass Aliens auch friedlich sind, wollen andere wie der russische Radioastronom Aleksandr L. Zaitsev unbedingt den Kontakt beschleunigen und sind für die aktive Suche, also für METI (Messaging to Extraterrestrial Intelligence).

Für den SETI-Pionier Frank Drake ist die Fragestellung bereits obsolet, weswegen eine Entscheidung zu spät käme, weil wir uns längst verraten haben. Das sagte er vor einiger Zeit. Drake ist einer der Teilnehmer der von der Royal Society anlässlich ihres 350-jährigen Bestehen organisierten Tagung über "Die Entdeckung außerirdischen Lebens und die Folgen für Wissenschaft und Gesellschaft". Drake hatte, als noch die Nasa SETI-Forschung betrieb, die nach ihm benannte Drake-Formel entwickelt, um die Wahrscheinlichkeit von intelligentem Leben im Weltall abzuschätzen. Mittlerweile wurden die ersten Exo-Planeten entdeckt, also noch keiner, der eine Chance für die Entwicklung von Leben bietet. Drake hofft, mit dem Allen Telescope Array (ATA) an dem noch gebaut wird, die Suche nach Signalen verbessert werden könnte.

Auf der Tagung äußerte nun Drake aber die Behauptung, dass die Menschheit mit der permanenten Aussendung von digitalen TV-, Radio- und Radarsignalen allmählich eine Art Schutzschirm bilde, wodurch die Erde für Aliens nicht zu erkennen wäre. Gegenüber den früheren analogen Signalen seien die digitalen weitaus schwächer und könnten nicht mehr so leicht entdeckt werden, gibt der Telegraph ihn wieder. Früher sei die Erde von einem 50 Lichtjahre großen Strahlenschirm umgeben gewesen, wobei die TV-Signale eine Million Watt erzeugt hätten. Nachdem nun die Fernsehsignale von den Satelliten auf die Erde gesendet werden, würde kaum mehr Strahlung ins Weltall entweichen. Jetzt würden nur noch zwei Watt, so viel wie von einem Handy, in den Weltraum gelangen: "Wenn dies in Zukunft so weiter geht, wird unsere Welt sehr bald unentdeckbar sein." Er gab sich weiterhin davon überzeugt, dass es intelligente Lebewesen im Weltall gibt, sie würden aber vermutlich weit mehr entwickelt sein als die Menschen.

Quelle : http://www.heise.de/tp/

[SiLæncer]

Um extrem schwaches Licht aus dem Weltall erfassen zu können, haben Wissenschaftler aus Potsdam ein wissenschaftliches Instrument gebaut, das Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument, kurz Pepsi genannt. Kernstück von Pepsi sind zwei CCD-Chips mit einer Auflösung von je 111 Megapixeln.

Dieser Fotochip dürfte so manchen Digitalfotografen vor Neid erblassen lassen: Der CCD-Chip ist 9,5 x 9,5 cm groß und verfügt über 10.560 x 10.560 Pixel. Das entspricht einer Auflösung von über 111 Megapixeln. Gleich zwei dieser Chips sollen künftig im Large Binocular Telescope (LBT) Licht aus fernen Galaxien erfassen.

Pepsi für das Weltall

Die Chips sind Teil des Potsdam Echelle Polarimetric and Spectroscopic Instrument (Pepsi). Das ist ein wissenschaftliches Instrument, das extrem schwaches Licht auffängt, wie es etwa erdähnliche Planeten in anderen Galaxien aussenden. Diese emittieren nur wenige Photonen in der Sekunde - viel zu wenig, um es mit dem bloßen Auge, aber auch mit vielen aktuellen Instrumenten sehen zu können. Pepsi soll 96 Prozent des sichtbaren Lichts auffangen können. Selbst hochempfindliche astronomische Fotoplatten verpassten früher bis zu 98 Prozent der ankommenden Photonen.

Hergestellt wurden die hochempfindlichen Chips vom kalifornischen Unternehmen Semiconductor Technology Associates (STA). Die Fertigung war sehr aufwendig: Um die Quanteneffizienz von 96 Prozent im sichtbaren Licht zu erzielen, darf der lichtempfindliche Bereich des Chips nur wenige hundert Atomschichten dick sein. Um das zu erreichen, wurde Atomschicht um Atomschicht vom Chip abgetragen, bis er die nötige Dicke hatte. Dieser Prozess nahm zwei Jahre in Anspruch.

Damit die Chips richtig arbeiten können, kommen sie in eine Kammer, in der ein Vakuum und eine Temperatur von 130 Grad unter null Grad Celsius herrschen. Diese Bedingungen seien nötig, um die Bewegung der Moleküle und Atome des Materials so gering wie möglich zu halten. Das Kühlgefäß und der Kopf der CCD Kamera entstanden am Astrophysikalischen Instituts Potsdam (AIP). "Die Anforderungen an die Dichte des Vakuums und an die Festigkeit des Materials waren bei dieser Einheit gerade wegen der Größe und der Wärmeempfindlichkeit auf der Oberfläche der CCDs besonders hoch", erklärt Klaus Strassmeier, der das Pepsi-Projekt leitet.

Pepsi für das Weltall

Damit der Chip präzise arbeitet, dürfe die Abweichung von einer Kante zu einer anderen nur ein Hundertstel eines Millimeters betragen. "Das ist", vergleicht Strassmeier, "als ob man 112 Millionen Zahnstocher in den Boden steckt, um die Oberfläche eines Fußballfeldes zu bedecken, und man darf nur ein Millimeter von einer Ecke zur anderen abweichen, und man hat nur einen Versuch pro Zahnstocher."

Pepsi wird im kommenden Jahr am LBT installiert. Das Teleskop auf dem Mount Graham im Südosten des US-Bundesstaates Arizona verfügt über zwei Spiegel mit einem Durchmesser von 8,4 Metern. Es gilt als eines der größten und leistungsfähigsten Teleskope auf der Erde. Pepsis Aufgabe wird es sein, kosmische Magnetfelder zu vermessen und erdähnliche Exoplaneten zu finden.

Quelle : www.golem.de

[SiLæncer]

Ein neues Teleskop hat den Orion-Nebel im Infrarotlicht fotografiert - und atemberaubende Bilder geliefert. Die Aufnahmen erlauben einen Blick durch die Staubschleier des Nebels und enthüllen das wilde Treiben junger Sterne.

Das neue Infrarot-Teleskop Vista der Europäischen Südsternwarte (Eso) hat einen Bilderbuchstart hingelegt. Erst vergangene Woche hat das Ende 2009 in Betrieb genommene Fernrohr spektakuläre Bilder des Nebels NGC 3603 geliefert. Jetzt ist den Forschern am Very Large Telescope (VLT) der Eso in Chile erneut ein sehenswertes Bild gelungen.

Das Panorama-Foto, zusammengesetzt aus Aufnahmen im sichtbaren und infraroten Licht, zeigt den Orion-Nebel als schillernde Sternenfabrik. Der Emissionsnebel bietet schon beim Blick durch ein normales Teleskop einen faszinierenden Anblick. Doch dank der Infrarotdetektoren kann Vista (kurz für Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) auch in die Staub- und Gaskokons hineinspähen, in denen sich junge Sterne formen.

Fotostrecke : http://www.spiegel.de/fotostrecke/fotostrecke-51652.html

Ein Vergleich der Fotos aus dem sichtbaren mit denen aus dem Infratrotbereich zeigt, wie viele zusätzliche Details erkennbar werden (siehe Fotostrecke). Sie zeigen, dass in dem 1350 Lichtjahre entfernten Nebel zahlreiche neue Sonnen entstehen. In seinem Zentrum stehen die vier jungen Trapezsterne, die mit heftiger ultravioletter Strahlung ihre Umgebung freiblasen und Gas zum Leuchten bringen.

Ebenfalls nur im Infraroten sind sonderbare rote Strukturen zu erkennen, die auf extrem schnelle Gasströme von jungen Sternen zurückgehen. Wo diese oft rund 700.000 Kilometer pro Stunde schnellen Gasfontänen auf das umliegende Gas treffen, leuchtet es im Infrarotbereich hell auf. Dank der Bilder hoffen Astronomen, die Geburt und Jugend von Sternen besser zu verstehen.

Das Vista ist das jüngste Instrument am VLT auf dem Cerro Paranal in der chilenischen Atacama-Wüste. Mit einem 4,1 Meter großen Spiegel ist es das weltgrößte Teleskop für Übersichtsaufnahmen und führt eine Bestandsaufnahme des Himmels im Infrarotlicht durch.

Quelle : www.spiegel.de

[SiLæncer]

Die Obama-Regierung hat die NASA im wahrsten Sinne des Wortes auf den "Boden" der Tatsachen zurückgeholt. Grounded: Die US-amerikanische Rückkehr zum Mond ist bis auf weiteres verschoben. Der Mond als Ziel ist von manchen Raumfahrtexperten ohnehin als viel zu kleinmütig kritisiert  worden. Wenn schon, dann gleich zum Mars.

Aber auch der ist kaum aufregender. Eigentlich zieht es den Menschen zu Exoplaneten, die in den goldenen Sechzigern nur eine theoretische Möglichkeit waren. Heute wissen wir, dass es da draußen genug von ihnen gibt. Was mich an James Camerons "Avatar" besonders fasziniert hat, war, dass er seine fiktive Welt Pandora in unserer unmittelbaren Nachbarschaft angesiedelt hat: im Alpha-Centauri-System. 4,3 Lichtjahre. Das klingt kosmisch gesehen wie um die Ecke. Und bis 2154 ist ja noch ein wenig Zeit.

Wie lange würden wir mit verschiedenen Antriebstechnologien dorthin brauchen? 4,3 Lichtjahre sind rund 41 Billionen Kilometer.

Mit den herkömmlichen chemischen Raketenantrieben käme man aufgrund des begrenzten Treibstoffvorrats beim Start auf eine Reisegeschwindigkeit in der Größenordnung von 17 Kilometern pro Sekunde. So schnell bewegt sich derzeit die Sonde Voyager 1, die inzwischen am Rande des Sonnensystems ist, in 16,74 Milliarden Kilometern – oder 0,00177 Lichtjahren – Entfernung. Damit bräuchte man knapp 77.000 Jahre ins Alpha-Centauri-System. Einziger Vorteil: Bei dem Schneckentempo gäbe es keine nennenswerten relativistischen Zeiteffekte gegenüber der Erde.

Nuklearantriebe ermöglichen vielleicht 200 Kilometer pro Sekunde. Damit würde sich die Reisezeit auf 6700 Jahre verkürzen. Eine Zeitspanne wie von den ersten Kulturen in Mesopotamien bis heute.

Schneller ginge es schon, wenn man Solarsegel setzen würde, die vom Impuls der von der Sonne kommenden Photonen "gebläht" werden. Nach Berechnung von Pioneer Astronautics wäre damit eine einprozentige Lichtgeschwindigkeit möglich: 3000 Kilometer in der Stunde. Die Reisezeit wäre dann nur noch 446 Jahre. Allerdings müssten die Solarsegel einen Durchmesser von 100.000 Kilometer haben, wenn man sich nur aufs Sonnenlicht verlässt.

Mit einem gigantischen Laser als Strahlungsquelle ließe sich der Durchmesser nach Abschätzungen des US-Raumfahrtingenieurs Robert Forward (toller Name) auf 1000 Kilometer "verkleinern". Zum Fokussieren wäre aber eine ebenso breite Linse nötig. Der Aufwand würde sich aber lohnen: Ein Laser-getriebenes Solarsegel würde die Geschwindigkeit nach Forwards Berechnungen auf halbe Lichtgeschwindigkeit hochschrauben – 150.000 Kilometer pro Stunde. Dann wären wir rechnerisch nach 8,4 Jahren am Ziel (tatsächlich etwa mehr, weil das Beschleunigen und Abbremsen Zeit kosten würden).

Andere theoretische Ansätze für neue Antriebe sind noch verwegener. Eine hübsche Überlegung hat der Physiker Jia Liu von der New York University vor einigen Monaten auf dem arXiv-Server veröffentlicht (eine kurze Zusammenfassung hat der New Scientist). Der Treibstoff seiner Wahl: Dunkle Materie. Nach bisherigen Erkenntnissen gibt es davon reichlich im Universum – knapp sechs Mal so viel wie die "normale" Materie, die wir wahrnehmen. Lius Ansatz baut auf Neutralinos auf, einem von mehreren Kandidaten für die Zusammensetzung Dunkler Materie. Weil Neutralinos gleichzeitig ihre eigenen Antiteilchen sind, würden sich zwei von ihnen annihilieren, also komplett in Energie umwandeln. Was für ein Wirkungsgrad.

Nach Lius Berechnungen würde ein nur 100 Tonnen schweres Raumschiff, das – in Anlehnung an den Bussard-Ramjet – auf einer Fläche von 100 Quadratmetern Dunkle Materie aufsaugt, in wenigen Tagen fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigen. Dann wäre man in etwa viereinhalb Jahren am Ziel. Dank der kosmisch geringen Entfernung wäre die Zeitverschiebung zwischen Erde und Raumschiff zu verkraften. Die Besatzung würde bei ihrer Rückkehr nur einen neuen US-Präsidenten vorfinden, könnte aber dem gerade aus dem Amt geschiedenen noch die Hand schütteln. Im chinesischen Politbüro wäre vermutlich sogar noch alles beim Alten.

Abgesehen davon, dass wir eigentlich nicht viel von Dunkler Materie verstehen, ist die Idee nicht übel.

Aber vielleicht kommt, wie so oft in der Geschichte von Wissenschaft und Technik, alles ganz anders, wird doch eine neue kosmologische Theorie gefunden, die Quantenmechanik und Relativitätstheorie vereint und neue Möglichkeiten eröffnet, die wir uns im Moment noch nicht vorstellen können. Zum Beispiel einen kosmischen Tunneleffekt, der sich tunen lässt. Weil die Wahrscheinlichkeitsamplitude von Elektronen jenseits einer Energiebarriere nicht null ist, tauchen diese manchmal just dahinter auf – sie "tunneln" hindurch (dies ist die Grundlage des Rastertunnelmikroskops). Vielleicht könnte man mit der neuen Theorie die Gesamtwahrscheinlichkeitsamplitude eines Raumvehikels für eine Umlaufbahn um Alpha Centauri berechnen und das System so manipulieren, dass genau dieser Fall eintritt: Das Vehikel taucht verzugslos im fernen Orbit auf, tunnelt sich dorthin.

Ob Dunkle Materie oder Grand Unified Theory: Die Obama-Regierung wäre möglicherweise gut beraten, ein paar Milliarden in die Kosmologie zu stecken. Vielleicht wird das dann doch noch was mit dem Aufbruch zu den Sternen.

Quelle : http://www.heise.de/tr/