Wissenschaftler erforschen und suchen weiterhin nach potenziell bewohnbaren außerirdischen Welten
Seit der Bestätigung des ersten Exoplaneten, der einen sonnenähnlichen Stern umkreist, im Jahr 1995 haben Wissenschaftler über 5.000 solcher fernen Welten entdeckt. Mehr als die Hälfte dieser Entdeckungen verdanken wir dem Weltraumteleskop Kepler der NASA, das 2009 gestartet wurde, um die Häufigkeit erdähnlicher Planeten in der Milchstraße zu bestimmen. Kepler wurde 2018 außer Betrieb genommen, nachdem es über 2.600 Exoplaneten entdeckt hatte.
Wissenschaftler untersuchen die Geschichte der Kollisionen zwischen der Milchstraße und anderen Galaxien sowie die möglichen Folgen zukünftiger Kollisionen. Diese Kollisionen finden übrigens immer noch statt
Der Halo der Milchstraße enthält eine große Gruppe von Sternen mit ungewöhnlichen Umlaufbahnen, von denen viele vermutlich während eines Ereignisses, das Astronomen als die „letzte große Verschmelzung“ bezeichnen, von unserer Galaxie verschluckt wurden. Wie der Name schon sagt, war dies das letzte Mal, dass unsere Galaxie eine bedeutende Kollision mit einer anderen Galaxie erlebte – vermutlich mit einer massereichen Zwerggalaxie, die die Milchstraße mit Sternen überflutete, die sehr nahe am Zentrum unserer Galaxie vorbeizogen.
Magnetare sind Neutronensterne mit den stärksten Magnetfeldern. Was ist heute über sie bekannt?
Magnetare sind eine besondere Klasse von Neutronensternen mit extrem starken Magnetfeldern – den stärksten aller Objekte im beobachtbaren Universum. Sie sind etwa eine Billion Mal stärker als die stärksten Permanentmagnete, die jemals auf der Erde hergestellt wurden. Neutronensterne sind die Überreste massereicher Sterne am Ende ihres Lebens. Sie besitzen eine größere Masse als die Sonne und sind auf die Größe einer Stadt komprimiert, was sie zu natürlichen Laboren für die Erforschung extremer physikalischer Phänomene macht. Wie bisher angenommen, gibt es verschiedene Arten von Magnetaren. Eine Möglichkeit ist ein explodierendes Objekt, das ein Schwarzes Loch umkreist und von einer Materiescheibe umgeben ist. Eine andere Möglichkeit sind zwei rotierende Neutronensterne, deren Magnetosphären periodisch interagieren und so einen Hohlraum bilden, in dem Eruptionen stattfinden können. Man schätzt, dass Magnetare etwa 10.000 Jahre aktiv sind, bevor sie sich beruhigen. Daher könnten sie dort vorkommen, wo eine besonders intensive Sternentstehung stattfindet. Dies scheint jedoch nicht für alle Magnetare zuzutreffen.
Moderne Technologien und Probleme bei der Erforschung der Milchstraße
Die Weltraumteleskope XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und Chandra der NASA haben die Nachwirkungen dreier heller Explosionen in den äußeren Spiralarmen der Milchstraße eingefangen. Das Nancy Grace Roman Weltraumteleskop der NASA wird Wissenschaftlern helfen, die lichtschwächeren Bestandteile unserer Milchstraße – das Gas und den Staub zwischen den Sternen, das sogenannte interstellare Medium – besser zu verstehen. Mithilfe des Kepler-Weltraumteleskops, das vor seiner Außerbetriebnahme im Jahr 2018 asteroseismische Daten von rund 16.000 Sternen lieferte, können Wissenschaftler zudem Einblicke in Alter, Masse und Größe von Sternen gewinnen. Ein Laser-Sternzeiger auf dem Cerro Pachón in Zentralchile richtet sich nach oben durch das Sichtfeld des Gemini-Süd-Observatoriums und beleuchtet die Milchstraße.
Quasare gehören zu den frühesten Objekten im Universum. Sind sie Schöpfer oder Zerstörer von Galaxien?
Quasare stellen ein Stadium im Lebenszyklus einer Galaxie dar, in dem große Materiemengen spiralförmig auf ein zentrales supermassereiches Schwarzes Loch zuströmen und dabei enorme Energiemengen freisetzen. In diesem Stadium leuchtet der Galaxienkern heller als alles andere im Universum und überstrahlt den Rest seiner Wirtsgalaxie oft um Hunderte oder Tausende Male. Quasare sind die extrem hellen Zentren von Galaxien, angetrieben von aktiv betriebenen supermassereichen Schwarzen Löchern. Die Erforschung dieser Objekte kann Forschern helfen zu verstehen, wie sich Schwarze Löcher im heutigen Universum entwickeln. Durch die Anziehung von Gas und Staub setzen diese Schwarzen Löcher jedoch so viel Energie frei, dass sie ganze Wirtsgalaxien überstrahlen können, was ihre Untersuchung erschwert.
In den Jahren 2024-2026 wurde eine Theorie zur Ansammlung dunkler Materie im Zentrum unserer Galaxie entwickelt
Neue Modelle zeigen, dass Sterne existieren können, indem sie nur dunkle Materie als Brennstoff nutzen, und da es in der Nähe des galaktischen Zentrums eine extrem große Menge an dunkler Materie gibt, werden diese Sterne unsterblich.
Neue Entdeckungen auf dem Gebiet der Wechselwirkungen in Sternsystemen
Mithilfe des Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), einer Raumsonde zur Suche nach Exoplaneten, entdeckten Astronomen ein ungewöhnliches Vierfachsternsystem. Im Rahmen einer weiteren Beobachtungskampagne zeigte XRISM, dass Signale heißen Plasmas der Umlaufbahn eines ansonsten unsichtbaren Begleitsterns folgen. Und eine neue Studie japanischer Wissenschaftler hat ergeben, dass unsere Sonne und zahlreiche ähnliche „Sonnenzwillinge“ möglicherweise gemeinsam aus dem Zentrum der Milchstraße gewandert sind.
Die Idee außerirdischer Sphären, die erstmals 1960 von dem Physiker Freeman Dyson vorgeschlagen wurde, ist auch im 21. Jahrhundert noch relevant
In den 1960er Jahren schlug der Physiker und Universalgelehrte Freeman Dyson die Idee vor, sogenannte Dyson-Sphären zu erschaffen. Er ging davon aus, dass eine ausreichend fortgeschrittene Gesellschaft einen unstillbaren Bedarf an Raum und Energie hätte. Wenn sie fleißig genug wäre, könnte sie beide Probleme lösen, indem sie einen Planeten zerlegt und ihn in eine massive Kugelschale verwandelt. Diese Kugel würde den Stern umkreisen, eine Oberfläche bieten, die Milliarden von Planeten entspricht, und enorme Mengen an Sonnenenergie absorbieren. Dyson berechnete, dass eine Schale aus einem Planeten von Jupitermasse die Sonne vollständig umschließen und sie auf einer Umlaufbahn umkreisen könnte, die in etwa der Erdumlaufbahn entspricht. Die Schwerkraft innerhalb der hohlen Schale ist jedoch neutralisiert, was bedeutet, dass die Schale nicht an den Stern gebunden ist. Beide können sich unabhängig voneinander bewegen, sodass der Stern, der die Dyson-Sphäre enthält, bald mit der Schale kollidieren und sie zerstören würde.
Die Suche nach dunkler Materie in unserer Milchstraße ist die größte Herausforderung der modernen Physik
Sterne bewegen sich an den Rändern der Milchstraße langsamer als erwartet – eine langsame Bewegung, die sich laut Wissenschaftlern nur erklären lässt, wenn unsere Karte der Galaxien mit Dunkler Materie fehlerhaft ist. Die spezifischen Geschwindigkeiten von Sternen an den Rändern dieser Galaxien galten bisher als unumstößlicher Beweis für die Existenz Dunkler Materie in Galaxien. Denn Astronomen können die Rotationskurve einer Galaxie messen, die die Umlaufgeschwindigkeiten der Sterne in Abhängigkeit von ihrer Entfernung vom galaktischen Zentrum darstellt.
Einzigartige Eigenschaften von ionischen Flüssigkeiten, Superalkoholen und kosmischer Strahlung deuten auf die Existenz von Leben außerhalb der Erde hin
Leben könnte direkt vor unserer Nase im Sonnensystem existieren – die Monde von Jupiter und Saturn sind von großem Interesse. Europa und Enceladus könnten riesige unterirdische Ozeane beherbergen, in denen zumindest mikrobielles Leben möglich wäre. Dank neuer Daten des James-Webb-Weltraumteleskops haben Wissenschaftler überzeugende Hinweise auf außerirdisches Leben auf einem Exoplaneten entdeckt. Doch ist Wasser tatsächlich eine notwendige Voraussetzung für Leben? Eine neue Studie hat gezeigt, dass sich ionische Flüssigkeiten dort bilden können, wo flüssiges Wasser nicht vorkommt, da sie über einen weiten Temperatur- und Druckbereich flüssig bleiben. Diese ionischen Flüssigkeiten könnten letztendlich Biomoleküle wie Proteine unterstützen.
Wasser ist eine unvermeidliche Folge der Planetenentstehung und kommt in der Galaxie viel häufiger vor, als Wissenschaftler bisher annahmen
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Wasser kein seltener kosmischer Zufall ist, sondern eine unvermeidliche Folge der Planetenentstehung. Dadurch ist es in der Galaxie weitaus häufiger anzutreffen, als Wissenschaftler bisher annahmen. Wasser ist Leben, zumindest so, wie wir es kennen. Alles Leben auf der Erde benötigt flüssiges Wasser, und Forscher, die den Ursprung des Lebens untersuchen, gehen davon aus, dass die komplexe Chemie des Lebens entweder in einem warmen Gewässer an der Erdoberfläche oder in der Nähe einer Tiefsee-Hydrothermalquelle entstanden ist. Daher interessieren sich Planetenforscher besonders für extraterrestrische Orte mit flüssigem Wasser. Basierend auf den vorhandenen Exoplanetendaten gelten Supererden und Sub-Neptune als die häufigsten Planetentypen in unserer Galaxie, und einige von ihnen sind wahrscheinlich Wasserwelten. Diese Planeten sind jedoch groß, und die Wechselwirkungen zwischen dem Wasser in ihren Ozeanen und dem Gestein in ihrem Inneren werden darüber entscheiden, wie bewohnbar sie sein könnten.
Science-Fiction und die offizielle wissenschaftliche Meinung über außerirdisches Leben
Viele Wissenschaftler suchen nach außerirdischem Leben auf Planeten mit erdähnlichen Bedingungen. Ein potenziell bewohnbarer Planet müsste beispielsweise Wasser aufweisen. Für flüssiges Wasser müsste der Planet den idealen Abstand zu seiner Sonne haben, damit das Wasser nicht gefriert und gasförmig wird.
Neue Forschung zur Astronautenernährung
Die Ernährung war in jeder Ära der Erforschung der Erde von entscheidender Bedeutung – von der Zeit, als Seeleute unter Skorbut litten, bis zum letzten Jahrhundert, als Polarforscher an Unterernährung oder in einigen Fällen an Nährstoffvergiftung starben. Neue Forschungsergebnisse beleuchten die Risiken unzureichender Ernährung und Nahrungsmittelversorgung, die zu schlechter Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Astronauten während der Missionen sowie zu einer schlechten langfristigen Gesundheit führen (ernährungs- und nahrungsmittelbedingte Risiken).
Untersuchungen des Herz-Kreislauf- und Muskelsystems unter veränderten Schwerkraftbedingungen
Selbst intensive körperliche Aktivitäten von Astronauten können den durch die Mikrogravitation verursachten Muskelschwund nicht kompensieren. Dieser ist teilweise auf den Mechanismus zurückzuführen, der die Kalziumaufnahme reguliert. Neuere Studien haben gezeigt, dass Raumflüge die Kalziumaufnahme der Muskeln verändern. Die molekularen Mechanismen, die diesen Veränderungen zugrunde liegen, sind jedoch noch wenig verstanden.
Mikroben als Teil der Biodiversität im Weltraum
Astronauten bringen bei ihrer Ankunft und Rückkehr in die Raumstation Billionen mikroskopisch kleiner Organismen mit sich. So wurden beispielsweise auf der chinesischen Raumstation Tiangong neue, an den Weltraum angepasste Bakterienarten entdeckt. Kürzlich wurden in den Reinräumen der NASA – einigen der sterilsten Umgebungen, die die Menschheit je geschaffen hat – 26 bislang unbekannte Bakterienarten entdeckt. Eine weitere Studie zeigt, dass von der ISS isolierte Stämme unter Stress mutierten und sich genetisch und funktionell von ihren irdischen Gegenstücken unterschieden.
Dunkle Materie und das kosmische Netz verbinden Galaxien wie Stadtautobahnen
Riesige Filamente durchziehen das Universum und verbinden Galaxienhaufen wie Autobahnen zwischen Städten. Ihre Form und Struktur enthalten wichtige Informationen über den Inhalt und die Geschichte des Universums. Ihre komplexe Form macht sie jedoch äußerst schwer messbar. Forscher haben nun eine neue Methode zur Messung der Masse dieser Filamente vorgestellt, die dazu beitragen könnte, die Geheimnisse der dunklen Materie und der dunklen Energie zu entschlüsseln.
Zusammensetzung und Struktur der Dunklen Materie: Theorien und Geheimnisse
Laut dem Forschungsteam ermöglichen ihre Ergebnisse auch eine genauere Bestimmung des Anteils der dunklen Energie an Energie und Materie im Universum. Zu ihren Schlussfolgerungen gelangten sie nach der Analyse von Beobachtungen von Galaxienhaufen, die mit dem Röntgenteleskop eROSITA durchgeführt wurden. Dieses scannt den gesamten Himmel über der Erde nach erkennbaren Galaxienhaufen ab. eROSITA ist an Spektr-RG montiert, einem russisch-deutschen Weltraumteleskop, das 2019 in die Erdumlaufbahn gebracht wurde.
Zwei Theorien über die Beziehung zwischen Dunkler Materie und Schwarzen Löchern
Winzige Schwarze Löcher, die Sekunden nach der Geburt des Universums entstanden, existieren möglicherweise länger als erwartet. Dies lässt Forscher vermuten, dass primordiale Schwarze Löcher die Quelle der Dunklen Materie sein könnten, der geheimnisvollsten Substanz im Universum.
Dunkle Materie in Galaxien könnte geschwächt sein oder ganz fehlen
Die Entdeckung einer riesigen Galaxie, in der es offenbar keine Dunkle Materie gibt, könnte die gängige Sichtweise der kosmischen Evolution in Frage stellen. Dunkle Materie, die etwa 85 Prozent der Materie im Universum ausmacht, fehlt in NGC 1277, einer Galaxie im Perseus-Galaxienhaufen. Die Galaxie, 240 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt, ist der erste Galaxienhaufen aus Sternen, Planeten, Staub und Gas von der Größe der Milchstraße, in dem keine Dunkle Materie gefunden wurde.
Entwicklung der Dunklen Materie und die Rotation des Universums
Das Standardmodell der Kosmologie – unsere führende Theorie der kosmischen Evolution – geht davon aus, dass die Dunkle Energie im gesamten Universum und über die Zeit hinweg konstant ist und somit eine grundlegende Eigenschaft des Weltraums darstellt. Wäre sie konstant, würde die mysteriöse Dunkle Energie, die bis zu 70 Prozent des Universums ausmacht, alle Sterne und Galaxien verdrängen. Die umfassendste Untersuchung der kosmischen Geschichte des Universums legt jedoch nahe, dass sich die Dunkle Energie, auch als hypothetische „Antigravitationskraft“ bekannt, im Laufe der Zeit eher entwickelt als konstant bleibt, was auf eine weniger einsame Zukunft für die Bewohner des Universums hindeutet.
Das Konzept des „Einstein-Rings“ und seine Verbindung mit dunkler Materie
Ein Einstein-Ring ist ein extrem seltener Typ eines Gravitationslinsenobjekts, das erstmals in Albert Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagt wurde. Gravitationslinsen entstehen, wenn die enorme Schwerkraft eines massereichen Vordergrundobjekts, wie etwa eines Galaxienhaufens oder eines Schwarzen Lochs, die Raumzeit um dieses Objekt herum krümmt. Licht, das von weiter entfernten Objekten, wie Galaxien oder Supernovas, ausgestrahlt wird und diese gekrümmte Raumzeit durchquert, erscheint aus unserer Perspektive von der Erde aus ebenfalls gekrümmt.
Grundprinzipien des Designs und des Betriebs des James Webb Space Telescope (JWST)
Das James Webb-Weltraumteleskop (JWST) ist das größte und leistungsstärkste Weltraumteleskop überhaupt. Das Infrarot-Weltraumobservatorium der NASA startete am 25. Dezember 2021 um 7:20 Uhr ET (12:20 Uhr GMT; 9:20 Uhr Ortszeit in Kourou) an Bord einer Arianespace Ariane-5-Trägerrakete vom ESA-Weltraumbahnhof Kourou in Französisch-Guayana. Das 10 Milliarden Dollar teure James Webb-Teleskop wird den Kosmos erforschen, um die Geschichte des Universums zu entschlüsseln – vom Urknall bis zur Entstehung von Exoplaneten und darüber hinaus.
Wechselwirkung von Sternen, Galaxien und dunkler Materie
Die extremen Bedingungen in Neutronensternen machen sie zu idealen Laboren für die Erforschung der Physik unter Bedingungen, die nirgendwo sonst im Universum zu finden sind. Wissenschaftler vermuten zudem, dass einige tote Sterne aus dem dichtesten Material im bekannten Universum, sogenannte Neutronensterne, als Fallen für Dunkle-Materie-Teilchen fungieren könnten, die bei hoher Geschwindigkeit kollidieren und sich gegenseitig vernichten. Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass Braune Zwerge, auch als gescheiterte Sterne bekannt, als Gravitationsfallen für Dunkle Materie fungieren und dieses exotische Material zur Wechselwirkung zwingen könnten.
Planetenbildende Moleküle in extremsten Umgebungen entdeckt
Ein internationales Team von Astronomen hat mit dem James-Webb-Weltraumteleskop der NASA/ESA/CSA erstmals Wasser und andere Moleküle in den inneren Scheibenregionen beobachtet, aus denen Gesteinsplaneten bestehen – in einer der extremsten Umgebungen unserer Galaxie.
Und Asteroiden haben ihre eigenen Satelliten
Die Sternbeobachtungsmission Gaia der Europäischen Weltraumorganisation hat erneut ihre Stärke in der Asteroidenerkundung unter Beweis gestellt und potenzielle Monde auf mehr als 350 Asteroiden gefunden, von denen nicht bekannt ist, dass sie Monde haben.
Die Analyse einer Probe des Asteroiden Bennu enthüllt Staub, der reich an Kohlenstoff, Stickstoff und organischen Verbindungen ist, die für die Entstehung von Leben notwendig sind
Eine frühe Analyse einer Probe des Asteroiden Bennu, die von der OSIRIS-REx-Mission der NASA zurückgebracht wurde, ergab Staub, der reich an Kohlenstoff, Stickstoff und organischen Verbindungen ist, allesamt wesentliche Bestandteile des Lebens, wie wir es kennen. Die Probe, die überwiegend aus Tonmineralien, insbesondere Serpentin, besteht, spiegelt die Gesteinsart wider, die man an mittelozeanischen Rücken auf der Erde findet.
Videoberichte von anderen Planeten und Systemen? Unsere Sonne kann eine solche Gelegenheit bieten
Pläne zum Einsatz einer Solarlinse reichen bis in die 1970er Jahre zurück. In jüngerer Zeit haben Astronomen die Entwicklung einer Flotte kleiner, leichter Cubesats vorgeschlagen, die Sonnensegel einsetzen würden, um sie auf 542 AE zu beschleunigen. Dort würden sie ihre Manöver verlangsamen und koordinieren, ein Bild erstellen und die Daten zur Verarbeitung an die Erde zurücksenden.
Das Rätsel der Sonnenwinde ist fast gelöst
Seit den 1960er Jahren fragen sich Astronomen, wie der Überschall-„Sonnenwind“ der Sonne, ein Strom energiereicher Teilchen, der in das Sonnensystem strömt, weiterhin Energie gewinnt, nachdem er die Sonne verlassen hat. Solche Informationen helfen Wissenschaftlern nicht nur dabei, die Sonnenaktivität und das Weltraumwetter besser vorherzusagen, sondern helfen uns auch, die Geheimnisse des Universums anderswo zu verstehen und wie Sterne wie die Sonne und Sternwinde überall funktionieren.
Heliosphäre – ein neues Forschungsobjekt
Wissenschaftler nennen die von der Sonne beeinflusste Region des Weltraums Heliosphäre, aber ohne eine interstellare Sonde wissen sie wenig über ihre Form. Die Heliosphäre, der von der Sonne beeinflusste Raumbereich, ist mehr als hundertmal so groß wie die Entfernung von der Sonne zur Erde.
Der Mechanismus hinter dem Leuchten von Schwarzen Löchern bleibt für Wissenschaftler ein ungelöstes Rätsel
Ein Team von Astronomen untersuchte 16 supermassereiche Schwarze Löcher, die starke Strahlen in den Weltraum aussenden, um herauszufinden, wohin die Strahlen oder Jets jetzt gerichtet sind und wohin sie in der Vergangenheit geschickt wurden. Mithilfe des Chandra-Röntgenobservatoriums der NASA und des Very Large Base Array (VLBA) des National Radio Astronomy Observatory (NSF) der National Science Foundation (NSF) stellten sie fest, dass einige Strahlen ihre Richtung stark änderten.
Das James-Webb-Teleskop enthüllt supermassereiche Schwarze Löcher im frühen Universum
Zwei Teams blickten tief in Raum und Zeit und untersuchten mithilfe des NASA/ESA/CSA-Weltraumteleskops James Webb die außergewöhnlich helle Galaxie GN-z11, die existierte, als unser 13,8 Milliarden Jahre altes Universum erst etwa 430 Millionen Jahre alt war. Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Lukas Furtak und Adi Zitrin von der Ben-Gurion-Universität des Negev untersuchte außerdem JWST-Daten und konnte auch die Masse des supermassereichen Schwarzen Lochs bestimmen. Mit etwa der 40-Millionen-fachen Masse der Sonne ist er im Vergleich zu der Galaxie, in der er sich befindet, unerwartet massereich.
In unserer Milchstraße wurden mehrere Schwarze Löcher entdeckt. Im Herzen einer Galaxie schlummert eine Galaxie, die 4,2 Millionen Mal größer als die Sonne ist
Die Schwarzen Löcher im Zentrum der Milchstraße (der Heimatgalaxie der Erde) und Andromeda (einer unserer nächsten galaktischen Nachbarn) gehören zu den leisesten Verschlingern im Universum. Das wenige Licht, das sie aussenden, variiert implizit in der Helligkeit, was darauf hindeutet, dass sie eher einen kleinen, aber konstanten Strom an Materie als große Klumpen verbrauchen. Die Strömungen nähern sich dem Schwarzen Loch allmählich und spiralförmig, so wie Wasser in einen Abfluss wirbelt.
Supermassereiche Schwarze Löcher schützen Galaxien vor übermäßigem Wachstum
Die Lebensdauer von Galaxien könnte länger sein, wenn supermassereiche Schwarze Löcher als ihre „Herzen und Lungen“ fungieren, sie am „Atmen“ halten und verhindern, dass Galaxien zu groß werden. Das ist die Vermutung einer neuen Studie, die darauf hinweist, dass das Universum viel schneller altern würde und heute voller „Zombie“-Galaxien mit toten oder sterbenden Sternen wäre, wenn es nicht die supermassereichen Schwarzen Löcher gäbe, von denen angenommen wird, dass sie sich im Herzen aller großen Galaxien befinden. Die Astrophysiker, die hinter diesen Entdeckungen stehen, vergleichen die Gas- und Strahlungswolken, die supermassereiche Schwarze Löcher von ihren Polen in die Atemwege blasen, mit der Atmung und der Lunge.
Schwarze-Loch-Systeme: Gravitationswellen der Raumzeit haben gelernt, sich auf der Erde einzufangen
Astronomen haben in den meisten massereichen Galaxien im lokalen Universum, einschließlich unserer Milchstraße, supermassereiche Schwarze Löcher mit Massen entdeckt, die das Millionen- oder Milliardenfache der Sonnenmasse betragen. Webbs neue Beobachtungen lieferten Beweise für die anhaltende Verschmelzung zweier Galaxien und ihrer massiven Schwarzen Löcher, als das Universum gerade einmal 740 Millionen Jahre alt war. Das System ist als ZS7 bekannt. Es wird erwartet, dass sich die meisten binären Schwarzen Löcher auf sogenannten „quasi-kreisförmigen“ Umlaufbahnen befinden. Es wird angenommen, dass eines Tages riesige Schwarze Löcher entstanden sind, als zwei kleinere Schwarze Löcher kollidierten und verschmolzen. Und jetzt fragen sich Wissenschaftler, ob wir den Stammbaum des Schwarzen Lochs herausfinden können, indem wir über Generationen hinweg rückwärts arbeiten.
Anomale „leichte“ Schwarze Löcher sind die ursprünglichsten im Universum
Schwarze Löcher entstehen entweder beim Kollaps eines massereichen Sterns oder beim Verschmelzen schwerer Objekte. Wissenschaftler vermuten jedoch, dass sich in den ersten chaotischen Momenten des frühen Universums kleinere „ursprüngliche“ Schwarze Löcher gebildet haben könnten, darunter einige mit erdähnlichen Massen. Wenn wir an Schwarze Löcher denken, neigen wir dazu, uns riesige kosmische Monster vorzustellen, etwa Schwarze Löcher mit stellarer Masse und Massen, die das Zehn- bis Hundertfache der Sonnenmasse betragen. Wir können uns sogar supermassereiche Schwarze Löcher mit Millionen (oder sogar Milliarden) Sonnenmassen vorstellen, die im Herzen von Galaxien sitzen und deren Umgebung dominieren. Ein Team von Wissenschaftlern hat vorhergesagt, dass das römische Weltraumteleskop Nancy Grace der NASA eine Klasse „leichter“ Schwarzer Löcher entdecken könnte, die bisher der Entdeckung entgangen sind.
Aktuelle Nachrichten zur Theorie der Struktur und Entstehung von Schwarzen Löchern
Man geht davon aus, dass supermassereiche Schwarze Löcher aus aufeinanderfolgenden Verschmelzungen kleinerer Schwarzer Löcher entstehen, die jeweils einen Drehimpuls mit sich bringen, der die Rotation des Schwarzen Lochs, das sie hervorbringen, beschleunigt. Daher kann die Messung der Drehung supermassereicher Schwarzer Löcher Einblick in ihre Geschichte geben – und eine neue Studie schlägt einen neuen Weg vor, solche Schlussfolgerungen zu ziehen, die auf dem Einfluss rotierender Schwarzer Löcher auf das Gefüge von Raum und Zeit basieren.
Das Schwarze Loch in Omega Centauri liegt näher an der Erde als das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße
Die meisten bekannten Schwarzen Löcher sind entweder extrem massereich, wie die supermassereichen Schwarzen Löcher in den Kernen großer Galaxien, oder relativ leicht, mit einer Masse von weniger als 100 Sonnenmassen. Schwarze Löcher mittlerer Masse (Intermediate Mass Black Holes, IMBHs) sind jedoch selten und gelten als seltene „fehlende Glieder“ in der Entwicklung von Schwarzen Löchern.
Magnetisches Universum. Neue Entdeckungen – vom Alltagsgebrauch bis zum Neutronenstern
Wissenschaftler schlugen Atom gegen Atom und entfesselten ein magnetisches Monster. Ein bahnbrechendes Experiment hat ein Feld erzeugt, das so stark ist, dass es den Griff eines Neutronensterns in den Schatten stellen könnte. Rotierende Magnete können eine Levitation erzeugen, die für die Physik nahezu unmöglich ist. Zum ersten Mal hatten Physiker ein klares Verständnis dafür, wie sich einzelne Atome wie Wellen verhalten.
Von einem Wissenschaftler des 17. Jahrhunderts formulierte Gesetze werden in modernen Weltraumtechnologien verwendet
Die Geschichte, wie wir die Planetenbewegung verstehen, wäre ohne die Arbeit des deutschen Mathematikers Johannes Kepler unmöglich zu erzählen. Die drei Keplerschen Gesetze beschreiben, wie die Planeten die Sonne umkreisen. Sie beschreiben 1 – wie sich Planeten auf elliptischen Bahnen bewegen, wobei die Sonne im Mittelpunkt steht, 2 – ein Planet deckt in derselben Zeitspanne denselben Raumbereich ab, unabhängig davon, wo er sich auf seiner Umlaufbahn befindet, und 3 – die Periode Die Umdrehung ist proportional zur Größe ihrer Umlaufbahn.
China übertrifft seine Konkurrenten bei der Erforschung des Weltraums
China baute 2021 seine eigene Raumstation Tiangong, auch bekannt als „Tianhe“, in Höhen von 217 und 280 Meilen (340 bis 450 Kilometer) in einer niedrigen Erdumlaufbahn. Zum ersten Mal seit mehr als vier Jahrzehnten war es China, das der Menschheit Mondgestein brachte. China hat die Sonde Chang’e-6 gestartet, um Erde von der anderen Seite des Mondes zurückzubringen. Die Raumsonde Einstein Probe der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS) wurde am 9. Januar 2024 gestartet. China ist bereits weltweit führend bei militärischen Starts und schickt im Jahr 2022 45 Verteidigungssatelliten in die Umlaufbahn.
Es stellte sich heraus, dass schwerer Wasserstoff, der in der Kernenergie und im Wasser verwendet wird, älter als die Erde ist
In protoplanetaren Scheiben ist Wasser praktisch allgegenwärtig. Jüngste Studien zum Wassergehalt früher Planetensysteme wie unseres zeigen, dass Wasser ein reichlich vorhandenes und allgegenwärtiges Molekül ist, das ursprünglich auf der Oberfläche winziger interstellarer Staubkörner durch Hydrierung von gefrorenem Sauerstoff synthetisiert wurde, berichtet die Zeitschrift Elements. In der Molekülwolke, aus der ein neues Planetensystem entstehen wird, bindet Sauerstoff an die Staubkörner, auf die er trifft, und gefriert an ihnen. Sobald ein Wasserstoffmolekül mit diesem gefrorenen Sauerstoff kreuzt, entsteht Wassereis.
Die Raumsonde Voyager 1 außerhalb des Sonnensystems sendete keine nützlichen Daten mehr zur Erde
Die Raumsonde Voyager 1 ist das am weitesten von Menschenhand geschaffene Objekt im Weltraum. Es wurde 1977 mit einer goldenen Schallplatte an Bord verschickt, die verschiedene Geräusche unseres Heimatplaneten enthielt: Begrüßungen in verschiedenen Sprachen, Hundegebell und die Geräusche zweier küssender Menschen, um nur einige Beispiele zu nennen. Die Idee hinter dieser Aufnahme war, dass Voyager 1 eines Tages zu einem Abgesandten außerirdischen Lebens werden könnte – einer akustischen Zeitkapsel der Kreaturen der Erde. Seit seinem Start ist es ihm auch gelungen, Missionen zu Jupiter und Saturn abzuschließen. Im Jahr 2012 durchquerte er den interstellaren Raum.
Das Hubble-Teleskop entdeckte Wasserdampf in der Atmosphäre eines Exoplaneten, der 97 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt
Astronomen haben mit dem Hubble-Weltraumteleskop der NASA den kleinsten Exoplaneten beobachtet, der Wasserdampf in seiner Atmosphäre hat. Der Planet GJ 9827d, der nur etwa den doppelten Durchmesser der Erde hat, könnte ein Beispiel für potenzielle Planeten mit wasserreicher Atmosphäre in anderen Teilen unserer Galaxie sein. GJ 9827d wurde 2017 vom Kepler-Weltraumteleskop der NASA entdeckt. Er umkreist den Roten Zwerg alle 6,2 Tage. Der Stern GJ 9827 befindet sich 97 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Fische.
Das DSOC der NASA schickte mithilfe eines Lasers aus einer Entfernung von 31 Millionen Kilometern ein Video zur Erde
Nach erfolgreichen Tests der DSOC-Technologie in der Erdumlaufbahn und auf dem Mond nutzt die NASA nun optische Weltraumkommunikationstechnologien, um die Laserkommunikation über immer größere Entfernungen zu testen. An Bord der Psyche-Mission der Agentur hat DSOC bereits Videos per Laser aus einer Entfernung von 19 Millionen Meilen (31 Millionen Kilometer) zur Erde gesendet und will beweisen, dass Daten mit hohem Durchsatz sogar vom Mars gesendet werden können.
Die NASA/JAXA-XRISM-Mission untersucht die Zusammensetzung und den physikalischen Zustand von Weltraumobjekten durch den Nachweis von Röntgenstrahlung
Für unsere Augen unsichtbar, können Röntgenstrahlen, die von dem heißen Gas ausgesandt werden, das einen Großteil des Universums füllt, Licht auf viele kosmische Geheimnisse werfen. Die ersten Beobachtungen dieses Gases durch die X-ray Imaging and Spectroscopy Mission (XRISM) von JAXA sind fertig und zeigen, dass die Mission eine wichtige Rolle bei der Aufklärung der Entwicklung des Universums und der Struktur der Raumzeit spielen wird.
Die 12 ungewöhnlichsten Exoplaneten, die 2023 entdeckt wurden
Im Jahr 2023 entdeckten Wissenschaftler mehrere atemberaubende Exoplaneten. Letztes Jahr haben Planetenforscher den Exoplanetenkatalog mit mehr als 5.000 Objekten um eine Reihe aufregender neuer Welten erweitert. Darunter sind Planeten, die wir noch nie zuvor gesehen haben.
Das James-Webb-Weltraumteleskop hat bewiesen, dass selbst in den ältesten Galaxien des Universums komplexe organische Verbindungen vorhanden sind
Das James-Webb-Weltraumteleskop ist in der Lage, die „kohlenstoffhaltigen“ Atmosphären von Exoplaneten nach außerirdischem Leben zu durchsuchen. „Wir haben eine Möglichkeit herauszufinden, ob es auf einem anderen Planeten flüssiges Wasser gibt. Und das können wir in den nächsten Jahren erreichen.“
Die Europäische Weltraumorganisation hat in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern eine Weltraumwirtschaft angekündigt
Von der Bewältigung des Klimawandels über Notfallmaßnahmen bis hin zur Digitalisierung der Wirtschaft wird die Erforschung des Weltraums für das Leben auf der Erde immer wichtiger. Um politischen Entscheidungsträgern und Unternehmen dabei zu helfen, fundierte Entscheidungen über Investitionen in die Raumfahrt zu treffen, hat die ESA (Europäische Weltraumorganisation) Pläne veröffentlicht, in Zusammenarbeit mit internationalen Partnern belastbare und zuverlässige Daten über die Raumfahrtwirtschaft zu erstellen.
Die NASA demonstriert optische Kommunikation für Weltraumoperationen
DSOC, ein Experiment, das die Kommunikation von Raumfahrzeugen verändern könnte, hat erstmals Daten mithilfe eines Lasers zum und vom Mond gesendet. Die übertragenen Daten liegen in Form von Bits (den kleinsten Dateneinheiten, die ein Computer verarbeiten kann) vor, die in Laserphotonen – Quantenlichtteilchen – kodiert sind.