Bisher kleinster Exoplanet entdeckt! Und vielleicht auch noch eine Wasserwelt?

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Letztes Jahr im Juni entdeckten amerikanische Forscher den bisher kleinsten extrasolaren Planeten. Dieses Jahr im Februar wurden sie vom europäischen CoRoT-Team übertrumpft, dass einen noch kleineren Planeten; den ersten erdähnlichen Exoplaneten, gefunden hatte.

Und heute hat der bekannte Exoplanetenforscher Michel Mayor (der 1995 auch den allerersten extrasolaren Planeten entdeckte) eine neue Rekordmeldung bekanntgegeben: Im Planetensystem des Sterns Gliese 581 wurde neben den drei schon bekannten Planeten ein vierter entdeckt (mit den Teleskopen der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile). Und der ist nur knapp doppelt so schwer wie unsere Erde! Damit ist er der bisher kleinste (bzw. eigentlich leichteste) bekannte extrasolare Planet.

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Autor: Florian Freistetter· 21.04.09 · 16:26 Uhr· 11 Kommentare

Eine 70 Trillionen Kilometer lange Kollision

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Autor: Florian Freistetter· 17.04.09 · 22:54 Uhr· 12 Kommentare

Der Schatten des Rings

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Die Raumsonde Cassini, die sich im Saturn-System befindet, hat ja schon einige tolle Bilder und wichtige wissenschaftliche Erkenntnisse gemacht.

Jetzt gibt es wieder ein höchst beeindruckendes Bild (anklicken zum Vergrößern):

Bild: NASA/JPL/Space Science Institute

Was man hier sieht, sind die Ringe des Saturn. Im Moment scheint die Sonne fast genau auf die Kante des Rings. Deswegen werfen die Monde des Saturn, die sich in der Ringebene bewegen auch besonders lange Schatten. Der vertikal über das Bild verlaufenden Schatten stammt von Saturns Mond Mimas. Oder, wie ihn manche auch gerne nennen, den Todestern:

Bild: NASA/JPL/Space Science Institute

Viel interessanter sind aber die kleinen Schatten, die quer durchs Bild, entlang der Lücke, am äußersten Rand des sg. "B-Rings" verlaufen:

Bild: NASA/JPL/Space Science Institute

Was ist das? Es sieht so aus, als wären das die Schatten, die von Teilchen des Rings selbst geworfen werden! Wahnsinn!

Die Ringe des Saturn bestehen ja aus unzähligen einzelnen Eis- und Gesteinsbrocken. Bis jetzt konnten die aber noch nie direkt beobachtet werden. Nun scheint es so, als hätten wir sie indirekt beobachtet - über ihre Schatten! Emily Lakdawalla vom Planetary Society Blog rechnet vor, wie groß die Objekte sind, die diese Schatten werfen: etwa 3 Kilometer!

Das ist ziemlich groß für Ringteilchen - aber Emily vermutet, dass es sich hier um Teilchen handelt, die sam äußersten Rand des B-Rings durch ihre eigene Gravitation und die gravitative Wirkung von Mimas zusammenklumpen und so größere Gebilde erzeugen. Und deren Schatten können wir im Bild sehen!

Wenn das nicht beeindruckend ist, dann weiß ich es auch nicht...

Cassini wird noch mindestens bis 2010 das Saturn-System erforschen. Ich bin gespannt, was wir von dieser Sonde noch für tolle Bilder bekommen werden!

Autor: Florian Freistetter· 15.04.09 · 11:18 Uhr· 12 Kommentare

Neues aus der Forschung: Wie man kostengünstig mit Außerirdischen redet

Kategorie: Naturwissenschaften·Neues aus der Forschung  ·  Kommentare: 4

Ich bin im Moment etwas im Stress; darum gibt es heute nur einen kurzen Beitrag. Passend zu den außerirdischen Themen der letzten Tage, berichte ich von 2 neuen Veröffentlichungen, die sich mit SETI bzw. METI beschäftigen.

SETI steht für "Search for ExtraTerrestrial Intelligence", also die Suche nach außerirdischen Lebensformen. METI bedeutet "Messaging to ExtraTerrestrial Intelligence" - also Nachrichten versenden, die von Außerirdischen gehört werden sollen.

Mit beiden Themen beschäftigen sich 2 Arbeiten der Autoren James Benford, Gregory Benford und Dominic Benford (trotz des gleichen Namens sind sie alle an unterschiedlichen Forschungseinrichtungen in den USA beschäftigt; ich weiß leider nicht, ob sie auch alle miteinander verwandt sind). In der ersten Arbeit "Cost Optimized Interstellar Beacons: METI" untersuchen sie die Möglichkeiten, wie man möglichst effizient Nachrichten ins All senden kann. Effizient nicht nur im Sinne der bestmöglichen Leistung und Verbreitung sondern auch finanziell. Forschungsarbeiten die sich mit außerirdischen Lebensformen beschäftigen haben hier bei uns meistens immer ein Finanzierungsproblem - warum sollte es außerirdischen Forschern dann besser gehen? Die Benfords haben untersucht, wie sich solche Sendeanlagen am kostengünstigsten verwirklichen lassen und welche Art von Signalen sich daraus ergeben würden.

In ihrer zweiten Arbeit "Cost Optimized Interstellar Beacons: SETI" betrachten sie die Konsequenzen für irdische Suchprogramme wie SETI. Angenommen, Außerirdische sind ebenso wie wir auf der Suche nach anderen Lebensformen und verwenden dazu die kostengünstigen Geräte aus der ersten Arbeit: sucht SETI dann überhaupt auf die richtige Art und Weise nach Nachrichten aus dem All?

Eher nicht. Die Arbeit der drei Benfords erklärt, wo genau hier das Problem liegt und stellt am Ende Strategien zur Suche nach Außerirdischen vor, die eher zum Erfolg führen würden. Natürlich nur für den Fall, dass sich die Aliens Gedanken über die Kosten ihrer SETI/METI-Programme machen.

(via arXiv-Blog)

Autor: Florian Freistetter· 25.10.08 · 08:20 Uhr· 4 Kommentare

Neues aus der Forschung: eine galaktische Spur der Zerstörung

Kategorie: Naturwissenschaften·Neues aus der Forschung

NGC 4438 ist eine Galaxie die sich etwa 52 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt befindet. Ihre Spiralarme allerdings sehen nicht ganz so aus wie man das eigentlich erwarten würde; sie sind etwas "verwickelt". Außerdem befindet sich dort unterdurchschnittlich wenig interstellares Gas. Beides deutet darauf hin, dass früher eine andere Galaxie mit NGC 4438 kollidierte - aber welche?

Um das herauszufinden haben amerikanische Astronomen unter der Leitung von Jeffrey Kenney von der Yale University NGC 4438 nochmal genau unter die Lupe genommen. Sie haben ihre Umgebung mit dem 4-Meter Teleskop des Kitt Peak National Observatory mit sehr langen Belichtungszeiten aufgenommen und dabei dieses spektakuläre Bild bekommen (anklicken zum Vergrößern):

Autor: Florian Freistetter· 11.10.08 · 09:26 Uhr· 0 Kommentare

Frühreife Galaxie: zu jung für ihr Magnetfeld

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Genauso wie Sterne und (manche) Planeten haben auch Galaxien ein Magnetfeld. Das entsteht aus geladenen Teilchen die bei Supernova-Explosionen in den interstellaren Raum geschleudert werden. Im Laufe der Zeit werden diese Teilchen durch die Rotation der Galaxie ausgerichtet und das Magnetfeld wird langsam stärker. Dieser Prozess dauert Milliarden von Jahren und deswegen haben auch nur alte Galaxien starke Magnetfelder.

Das dachte man zumindestens bis jetzt. Am Donnerstag aber wurde in der Zeitschrift Nature ein Artikel von kalifornischen Wissenschaftlern veröffentlicht. In "An 84-µG magnetic field in a galaxy at redshift z = 0.692" haben Arthur Wolfe und seine Kollegen eine Galaxie entdeckt deren Magnetfeld zehnmal so groß ist wie das unserer Milchstrasse. Diese Galaxie - DLA-3C286 - ist allerdings viel jünger. Unsere Milchstrasse ist etwa 13 Milliarden Jahre alt; DLA-3C286 nur etwa 4 Milliarden. Es war also absolut nicht zu erwarten, dass hier so ein starkes Magnetfeld existiert.

Die Galaxie ist also eigentlich viel zu jung um so ein starkes Feld zu besitzen. Aber vielleicht gab es in DLA-3C286 schon besonders viele Supernovae und deswegen auch besonders viele geladene Teilchen? Auch das hat man überprüft - denn bei Supernova-Explosionen werden schwere Elemente aus dem Sterninneren ins All geschleudert. In DLA-3C286 wurde aber kein erhöhter Anteil an schweren Elementen gemessen.

Es gibt aber noch andere Möglichkeiten dieses Magnetfeld zu erklären. Vielleicht entstand DLA-3C286 durch eine Kollision von zwei Galaxien - und das hat das Magnetfeld verstärkt?

Wolfe und seine Kollegen wollen nun auch das Magnetfeld einer noch jüngeren Galaxie  - sie ist nur eine Milliarde Jahre alt - untersuchen. Wenn auch diese ein ungewöhnlich starkes Magnetfeld hat, dann wird man sich wohl Gedanken über einen neuen Mechanismus der Magnetfeldentstehung bei Galaxien machen müssen.

Aber auch jetzt schon wird diese Entdeckung Auswirkungen auf die theoretischen Modelle haben. Bis jetzt hat man die Magnetfelder von Galaxien bei Modellen der Galaxienentwicklung oft vernachlässigt weil man dachte ihr Einfluss wäre nicht allzu groß. Wenn sich jetzt aber herausstellt das auch junge Galaxien ein sehr starkes Magnetfeld haben können dann wird man diese Felder zukünftig berücksichtigen müssen. Man vermutet, dass starke Magnetfelder die Entstehung von Sternen aus interstellarem Gas behindern. Das scheint auch die Untersuchung von DLA-3C286 zu bestätigen: Obwohl es dort sehr viel Gas gibt gibt es sehr wenig Sternentstehung.

Ich finde es immer faszinierend, wenn etwas entdeckt wird dass nicht so ganz zu den aktuellen Theorien passt. Das bedeutet nämlich dass wir kurz davor sind, etwas neues zu lernen! Und was besseres kann einem in der Wissenschaft doch nicht passieren!

Autor: Florian Freistetter· 04.10.08 · 20:10 Uhr· 4 Kommentare

Neues aus der Forschung: Hinter die Grenze des beobachtbaren Universums!

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Dunkle Materie und Dunkle Energie haben Zuwachs bekommen: jetzt gibt es auch einen "dark flow" - eine Dunkle Strömung.

Alexander Kashlinsky vom Goddard Space Flight Center der NASA und seine Kollegen aus den USA und Spanien haben vor kurzem eine Arbeit im Astrophysical Journal veröffentlicht: "A Measurement of Large-Scale Peculiar Velocities of Clusters of Galaxies: Results and Cosmological Implications". Sie haben ausgehend von den Daten des Satelliten WMAP die Bewegung von weit entfernten Galaxienhaufen gemessen.

"Die Haufen zeigen eine kleine aber messbare Geschwindigkeit die unabhängig von der Ausdehung des Universums ist und sich auch nicht ändert je weiter die Haufen entfernt sind. Wir hätten nicht damit gerechnet so etwas zu finden."

meint Alexander Kashlinsky.

Die Verteilung der Materie im beobachtbaren Universum kann diese Eigenbewegung der Galaxienhaufen nicht erklären. Aber was ist dann die Ursache? Die große Ausdehnung dieser "dunklen Strömung" - auch Galaxien in Milliarden Lichtjahren Entfernung sind davon betroffen - ist für Kashlinsky ein Hinweis darauf dass sie sich auch hinter die Grenze des beobachtbaren Universums erstreckt.

Den der Bereich des Universums den wir mit unseren Teleskopen beobachten können ist vermutlich noch lange nicht alles. Das Licht weit entfernter Objekte muss ja erst einmal zu uns auf die Erde gelangen damit wir sie überhaupt sehen können. Je weiter ein Objekt entfernt ist, desto länger dauert es. Unser Universum ist "erst" 13,73 Milliarden Jahre alt: ist eine Galaxie also weiter entfernt als 13,73 Milliarden Lichtjahre dann hatte das Licht noch keine Zeit uns zu erreichen.

Die aktuellen Beobachtungen von Kashlinsky und seinen Mitarbeitern sind ein Hinweis darauf, dass kurz nach dem Urknall tatsächlich eine sogenannte "inflationäre Phase" stattgefunden hat wie sie von den kosmologischen Modellen vorhergesagt hat. Damals dehnte sich das Universum für eine kurze Zeit extrem schnell aus - schneller als die Lichtgeschwindigkeit (diese superluminare Expansion verletzt übrigens nicht die Relativitätstheorie). Deswegen gibt es auch heute noch Bereiche im Universum die so weit entfernt sind dass das Licht von dort keine Zeit hatte um bis zu uns zu gelangen.

Kashlinsky vermutet nun, dass die dunkle Strömung durch den gravitativen Einfluss von Materie verursacht wird, die hinter den Grenzen des von uns beobachtbaren Universums liegt. Wenn das stimmt, wäre das natürlich eine großartige Sache! Aus Messungen wie sie Kashlinsky und seine Kollegen durchgeführt haben könnte man dann nämlich Informationen über den Zustand des Universums vor der inflationären Phase ableiten!

Deswegen wird im Moment auch daran gearbeitet die Meßmethoden zu verbessern und die Ergebnisse genauer zu machen. Danach sollen umfangreichere Untersuchungen der dunklen Strömung folgen. Faszinierende Sache!

WMAP-Bild der kosmischen Hintergrundstrahlung im Universum. Die Galaxienhaufen bewegen sich in Richtung der violetten Ellipse (Bild: NASA/WMAP/Kashlinsky et al.)

Autor: Florian Freistetter· 03.10.08 · 14:40 Uhr· 17 Kommentare

Neues aus der Forschung: Die dunkelste Galaxie

Kategorie: Naturwissenschaften·Neues aus der Forschung  ·  Kommentare: 17

Keine Woche vergeht ohne neue Erkenntnisse über die dunkle Materie. Letzte Woche habe ich über die Kollision zweier Galaxienhaufen berichtet aus der man Rückschlüsse über die Verteilung der dunklen Materie ziehen konnte. Heute möchte ich die Arbeit von amerikanischen und kanadischen Wissenschaftlern vorstellen die eine Galaxie entdeckt haben, die soviel dunkle Materie enthält wie keine andere zuvor.

In ihrer Arbeit mit dem Titel "The Most Dark-Matter-dominated Galaxies: Predicted Gamma-Ray Signals from the Faintest Milky Way Dwarfs" haben Louis Strigari von der Universität Kalifornien und seine Kollegen sich mit der Galaxie Segue 1 beschäftigt. Das ist eine von vielen Zwerggalaxien die unsere Milchstrasse umkreisen.

Man war sich allerdings lange nicht sicher, ob es sich wirklich um eine Galaxie handelt. Von Segue 1 kann man nämlich nur ein paar Sterne beobachten. 24 genaugenommen:

Bild: SDSS; Marla Geha

Das linke Bild zeigt Segue 1 so wie sie am Himmel aussieht, zusammen mit Vorder- und Hintergrundsternen. Rechts sind nur die Sterne zu sehen die als Mitglieder von Segue 1 identifiziert wurden. Das sieht wirklich nicht so sehr aus wie eine typische Galaxie - das hätte auch ein kleiner Sternhaufen sein können.

Als man dann allerdings gemessen hat, wie schnell sich diese Sterne bewegen, fand man, dass sich dort noch jede Menge Materie befinden müsste. Wenn da wirklich nur diese zwei dutzend Sterne wären, dann müssten sie sich zehnmal langsamer bewegen als man es gemessen hat.

Man braucht etwa eine halbe Million Mal die Masse der Sonne um die Geschwindigkeit der Sterne zu erklären. Das ist viel zu schwer für einen Sternhaufen - es muss sich tatsächlich um eine Galaxie handeln. Diese Galaxie leuchtet allerdings nur 350 mal so hell wie unsere Sonne!

So gut wie gesamte Masse von Segue 1 muss daher dunkel sein - es ist die bisher am meisten von dunkler Materie dominierte Galaxie die man entdeckt hat! Das macht Segue 1 auch zu einem guten Ort an dem einige Theorien zu dunkler Materie getestet werden können. Manche theoretischen Modelle sagen nämlich voraus, dass sich Teilchen der dunklen Materie bei Kollisionen selbst auslöschen und dabei Gammastrahlung erzeugen.

Das könnte man mit entsprechenden Satellitenteleskopen vielleicht nachweisen. Gut dazu geeignet wäre z.B. das Fermi Gamma-ray Space Telescope (das früher GLAST hieß).

Es scheint der dunklen Materie nun langsam an den Kragen zu gehen. Der LHC ist auf der Suche nach ihr und Satellitenmissionen wie PAMELA und jetzt FERMI halten nach ihr Ausschau. Vermutlich wird es nicht mehr allzu lange dauern bis die Wissenschaftler auch dieses Rätsel gelöst haben!

Autor: Florian Freistetter· 19.09.08 · 16:36 Uhr· 17 Kommentare

Neues aus der Forschung: Kollidierende Galaxienhaufen und Dunkle Materie

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Vorgestern habe ich ja schon einen Beitrag über die Suche nach dunkler Materie am LHC in CERN geschrieben. Passend dazu möchte ich heute aktuelle Ergebnisse der astronomischen Beobachter vorstellen die sich mit der Verteilung und den Eigenschaften von dunkler und normaler Materie beschäftigen.

Das lässt sich besonders gut an kollidierenden Galaxienhaufen untersuchen. Schon vor 2 Jahren machten Astronomen wunderbare Aufnahmen des Bullet-Clusters:

Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al

Das Bild ist eine zusammengesetze Aufnahmen und zeigt in rot die Bereiche in denen sich normale Materie befindet (heißes Gas; beobachtet durch seine Abstrahlung im Röntgenbereich) während die blauen Bereiche anzeigen, wo sich die dunkle Materie befindet (abgeleitet aus dem Gravitationslinseneffekt)

Credit: X-ray(NASA/CXC/Stanford/S.Allen); Optical/Lensing(NASA/STScI/UC Santa Barbara/M.Bradac)l

Autor: Florian Freistetter· 12.09.08 · 12:57 Uhr· 11 Kommentare

Neues aus der Forschung: Das schwarze Loch im Zentrum der Milchstrasse

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Das im Zentrum unserer Milchstrasse ein riesiges schwarzes Loch sitzt ist mittlerweile mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit nachgewiesen. Dieser Nachweis erfolgte allerdings indirekt - direkt beobachten kann man ein schwarzes Loch ja natürlich nicht. Was man allerdings sehen könnte, wäre eine große Scheibe aus Materie die das schwarze Loch umgibt (mit einem dunklen Bereich in der Mitte).

Beobachtungen im Zentrum der Milchstrasse sind allerdings sehr kompliziert. Von der Erde, die sich ja am Rande unserer Galaxis befindet, verstellen jede Menge Sterne und Gaswolken die Sicht. Und gerade im Zentrum ist es besonders schlimm.

Wissenschaftlern ist es aber nun gelungen, den zentralen Bereich der Milchstrasse so deutlich wie noch nie abzubilden. Gestern erschien in Nature ein Artikel mit dem Titel "Event-horizon-scale structure in the supermassive black hole candidate at the Galactic Centre" (Nature 455, 78-80). Sheperd Doeleman vom MIT und seine Kollegen haben zur Beobachtung Radioteleskope in Hawaii, Arizona und Kalifornien zusammengeschaltet und so ein 4500 Kilometer großes Teleskop simuliert. Damit konnten sie das Zentrum der Milchstrasse mit einer Auflösung beobachten, die tausendmal besser ist als die des Hubble-Teleskops.

Allerdings reicht das immer noch nicht, um die oben erwähnte Materiescheibe zu sehen. Doeleman meint aber, dass es in drei bis fünf Jahren, wenn neue Radioteleskope (z.B. in Chile) bereit sind, möglich sein wird, das schwarze Loch im Zentrum der Milchstrasse detailliert zu beobachten. Immerhin konnten sie die Größe des zentralen Objekts (SgrA*) sehr genau mit 36 Mikrobogensekunden messen.

Bei zukünftigen Beobachtungen hofft man auch die Ausrichtung der Ebene der Materiescheibe feststellen zu können. Man vermutet, dass diese nicht identisch mit der Ebene unserer Milchstrasse ist. Das würde darauf hindeuten, dass das schwarze Loch (und unsere Milchstrasse) bei einer Kollision zweier Galaxien entstanden ist als sich deren Zentren (und zentralen schwarzen Löcher) vereinigten.

Autor: Florian Freistetter· 05.09.08 · 13:55 Uhr· 2 Kommentare