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Die Bewohnbarkeit fremder Welten

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

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

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

Ein Quasar bestätigt die Relativitätstheorie

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

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

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

Zeugenberge und Windgassen in Aeolis Mensae auf dem Mars

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

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

Kosmische Beschleuniger – Astronomie bei höchsten Energien

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

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

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