explosive sternentstehung in einer jungen galaxie chandrayaan
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Blick in die Forschung: Nachrichten M it dem Weltraumte- des Weltraumteleskops Spitzer leskop Spitzer und fanden die Forscher eine große weiteren erdgebundenen Galaxie im Sternbild Sextant, Teleskopen stieß eine For- in der sich eine riesige An- schergruppe um Peter Capak zahl von Sternen auf einen am California Institute of Schlag bildet. Eine solch hohe Technology auf eine Galaxie, Sternentstehungsrate wird in der sich jährlich rund »Starburst« genannt. Sie wird 4000 neue Sterne bilden. In durch Galaxienkollisio­nen Ein enormer Starburst (rot) unserem Milchstraßensystem ausgelöst und bestätigt somit prägt eine weit entfernte entstehen dagegen nur etwa das hierarchische Modell Galaxie im Sternbild Sex- zehn Sterne pro Jahr. (siehe auch die Seiten 14 und tant. Das Forscherteam wollte NASA/JPL-Caltech/Subaru/STScI Explosive Sternentstehung in einer jungen Galaxie 18 in diesem Heft). die Vorstellung überprüfen, Die Galaxie befindet sich dass sich in der Frühzeit des bei einer Rotverschiebung massereiche elliptische Gala- aus Gas und Staub aufheizen. Universums die Galaxien aus von z = 4,5. Sie präsentiert xie entstehen. Sie strahlen daher im Infraro- kleineren Bausteinen zusam- sich uns also aus einer Zeit, Die neugeborenen Sterne ten sehr hell und können in menballten. Dies wird auch als das Universum nur etwa in dieser Galaxie senden große diesem Spektralbereich auch als hierarchisches Modell der 1,3 Milliarden Jahre alt war. Mengen energiereicher Ultra- über große Entfernungen mit Galaxienentste­hung bezeich- Aus dieser gro­ßen Sternan- violettstrahlung aus, welche Spitzer und anderen Telesko- net. Auf Infrarotaufnahmen sammlung wird später eine die sie umgebenden Wolken pen registriert werden. Chandrayaan-1 am Ziel A uch Indien ist nun Mitglied im exklusiven Club der Raumfahrtnationen, Zu Anfang befand sich das »Mond- Januar 2009 sollen alle elf Instrumente fahrzeug«, so die Übersetzung des an Bord von Chandrayaan-1 in Betrieb die erfolgreich eine eigene Sonde zum Sanskrit-Worts »Chandrayaan«, in einer gehen. Mit ihnen wollen die indischen Mond geschickt haben. Am 8. November elliptischen Umlaufbahn um den Mond Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit 2008 schwenkte Chandrayaan-1 nach und benötigte für eine Umkreisung rund der Europäischen Weltraumbehörde ESA Plan in einen Mondorbit ein. Das finale elf Stunden. und der US-amerikanischen NASA zwei Abbremsen in die Mondumlaufbahn Weitere Zündungen des Bordtrieb- erfolgte um 12:21 Uhr MEZ. Rund 14 werks veränderten die Bahn von Chandra- Minuten brannte das Haupttriebwerk der yaan-1 so weit, bis sich die Sonde auf der indischen Raumsonde, bis Chandrayaan-1 endgültigen kreisförmigen Bahn in rund soviel Bewegungsenergie verloren hatte, 100 Kilometer Höhe befand. Am 14. No- dass die Schwerkraft des Mondes die vember wurde die »Moon Impact Probe« Sonde schließlich einfangen konnte. Zu (MIP) abgetrennt, die nahe des Kraters diesem Zeitpunkt war Chandrayaan-1 »Shackleton« am Südpol des Mondes rund 500 Kilometer vom Erdtrabanten aufschlug. MIP übermittelte während entfernt. ihres Abstiegs Videobilder zur Erde. Ab Jahre lang die Mondoberfläche im Detail erkunden. Zu einzelnen Beiträgen dieser Nachrichtenstrecke stehen Ihnen didaktische Materialien auf unserer Internet­seite www.wissenschaft-schulen.de zur Verfügung. Damit möchten wir das Inter­ ISRO esse der Schüler an Wissenschaft und Technik fördern und den fächerverknüpfenden Unterricht stärken. Das Projekt Wissenschaft in die Schulen! führen wir in Zusammenarbeit mit der Landesakademie für Lehrerfortbildung in Bad Wildbad durch. Es wird von der Klaus Tschira Stiftung gGmbH großzügig unterstützt. Eines der ersten Bilder der indischen Sonde Chandrayaan-1 von der Mondoberfläche. 16 Januar 2009 Sterne und Weltraum Galaxienzusammenstoß im Virgo-Haufen E ine Schleppe aus ionisiertem Wasserstoff verbindet über 10 Bogenminuten 163 000 Lichtjahre rund 400 000 Lichtjahre hinweg die beiden Galaxien Messier 86 und NGC 4438 im Virgo-Galaxienhaufen. M 86 ist eine große elliptische Galaxie, NGC 4438 eine stark verformte Spiralgalaxie, beide sind rund 50 Millionen Lichtjahre NGC 4435 von uns entfernt. Bisher nahmen die Astronomen an, dass NGC 4438 durch eine Kollision mit der kleinen linsenförmigen Galaxie NGC 4435 verzerrt wurde. Sie bewegt sich allerdings von uns aus gesehen schneller als NGC 4438 und Auch im Umfeld um M 86 waren Wolken aus heißem Wasserstoff schon länger bekannt. Hier vermuten die Forscher, dass diese Galaxie die dichtesten Zonen des intergalaktischen Mediums im Zentrum des Galaxienhaufens durchpflügt. Dieses an sich dünne Gas zwischen den einzelnen Galaxien stellt für die sich rasch zum Zentrum hin bewegende Welteninsel einen Reibungswiderstand dar und drückt die in ihr enthaltenen Gas- und Staubwolken hinaus. Ein Forscherteam um Jeffrey Kenney an der Yale University wollte nun Genaueres herausfinden und beobachtete das Gebiet mit der Weitfeld-Kamera MOSAIC am Vier-MeterMayall-Teleskop auf dem Kitt Peak in Arizona. Überraschend NGC 4438 Tomer Tal, Jeffrey Kenney/Yale University/NOAO/AURA/NSF erscheint ungestört. M 86 Ströme aus heißem Wasserstoff (rot) verbinden die Galaxien M 86 und NGC 4438. zeigten sich die hier in Rot dargestellten Filamente, die im H-alpha-Licht des Wasserstoffs aufgenommen wurden. Sie In den Filamenten ließen sich keine Sterne nachweisen, weisen auf eine Kollision von M 86 und NGC 4438 in der nicht ein Hinweis darauf, dass das Gas noch immer zu heiß ist, um allzu fernen Vergangenheit hin. Dabei wurde durch Schwer- sich zu Sternen zusammenzuballen. Durch solche Kollisionen kraftwechselwirkungen zwischen den beiden Galaxien mole- können auch massereiche Galaxien einen Großteil ihres kularer Wasserstoff aus beiden Welteninseln herausgerissen, Vorrats an Gas und Staub verlieren, so dass sich in ihrem gleichzeitig aufgeheizt und zumindest zum Teil ionisiert. Inneren keine neuen Sterne mehr bilden können. I nfrarotbeobachtungen Durch die Verdichtung wird Stern besitzt einen etwa 600- mit dem japanischen Welt- Kompres­sionswärme frei, die mal so großen Durchmesser raumteleskop Akari enthüllen, Akari nachweisen konnte. Die wie die Sonne. Könnte man dass der Rote Überriese Betei- Stoßwelle bildet eine große Beteigeuze in unser Sonnen- geuze im Sternbild Orion von halbkugelförmige Blase mit system versetzen, so würde er einer Stoßwelle zum interstel- einem Durchmesser von drei sich bis zur Umlaufbahn von laren Medium umgeben ist. Lichtjahren um den Stern aus. Jupiter erstrecken. Beteigeuze stößt einen sehr Beteigeuze ist mit einer Beteigeuze hat aus astrono- starken Sternwind aus, der mit Entfernung von 640 Lichtjah- mischer Sicht nur noch eine einer Geschwindigkeit von ren einer der uns am nächsten sehr kurze Lebenserwartung 17 Kilometern pro Sekunde stehenden Überriesen. Er von 10 000 bis 100 000 abströmt. Gleichzeitig bewegt befindet sich in der linken Jahren. Danach wird er in sich der Riesenstern mit einer Schulter des auffälligen Stern- einer gewaltigen Supernova- Geschwindigkeit von 30 Kilo- bilds Orion und lässt sich Explosion vergehen, die an metern pro Sekunde relativ leicht mit dem bloßen Auge unserem Himmel durchaus zum interstellaren Medium. als heller rötlicher Punkt mit die Helligkeit des Halbmonds Durch die Wechselwir- einer scheinbaren Helligkeit erreichen könnte. kung des Sternwinds mit von 0,5 mag erkennen. Der dem interstellaren Medium Überriese weist die 20-fache entsteht die im Infraroten Masse unserer Sonne auf und Die Bugstoßwelle um Betei- sichtbare Stoßwelle, wo sich strahlt mit einer etwa 10 000- geuze erstreckt sich über rund das Gas stark verdichtet. fach höheren Leuchtkraft. Der drei Lichtjahre. www.astronomie-heute.de Ueta et al., PASJ, 2008 Eine Stoßwelle um Beteigeuze Eigenbewegung von Beteigeuze relativ zum interstellaren Medium Bugstoßwelle Beteigeuze Bugstoßwelle Januar 2009 17 kurz & bündig Zwei Sternenringe in Arp 147 Phoenix verstummt Am 2. November 2008 wurden die letzten Funksignale der US-Marssonde Phoenix empfangen. Mit einer Betriebsdauer von 152 Marstagen hat Phoenix die geplante Missionsdauer von 90 Tagen deutlich übertroffen. M it dem Weltraumteleskop Hubble massereichen Sterne so heiß sind, dass sie gelang diese Ansicht des in Wech- überwiegend im blauen sichtbaren Licht selwirkung stehenden Galaxienpaars Arp 147 im Sternbild Walfisch (Bild). Die oder sogar im Ultravioletten leuchten. Der bräunliche Fleck in der rechten beiden Galaxien sind rund 440 Milli- Galaxie könnte der Überrest ihres ehema- onen Lichtjahre von uns entfernt. Vor ligen Zentrums sein. Er wird von dichten einigen Millionen Jahren durchdrang die Wolken aus Gas und Staub umhüllt. Beim Erster europäischer ISS-Kommandant linke Galaxie das Zentrum ihrer rechten Zusammenstoß wurden außerdem auch Nachbarin. Ähnlich einem ins Wasser einige Gas- und Staubwolken aus dem Der belgische ESA-Astronaut Frank de Winne soll während seines sechs Monate langen Flugs ab Oktober 2009 die Leitung der Internationalen Raumstation ISS übernehmen. geworfenen Stein breitete sich in der Ring herausgeschleudert und könnten getroffenen Galaxie eine Dichtewelle aus, der Galaxie auf lange Sicht verloren ge- die Sterne sowie große Wolken aus Gas hen. In ihnen bildeten sich ebenfalls neue und Staub nach außen drückte. Gleich- Sterne, sie sind vor allem links des Rings zeitig sorgte die Schwerkraft beider Ga- sichtbar. Kein Eis im Krater Shackleton Auf Bildern der japanischen Mondsonde Kaguya fand eine Forschergruppe keine Hinweise auf große Eislager in dem direkt am Mondsüdpol befindlichen Krater, dessen Boden permanent im Schatten liegt. Tschechien jetzt Vollmitglied der ESA laxienkerne dafür, dass Materie von den Auch die durchdringende Galaxie links Außenbereichen der getroffenen Galaxie kam beim Zusammenstoß nicht unge- nach innen strömte. schoren davon, sie weist einen äußeren Durch die beiden gegenläufigen Ring aus neuen massereichen Sternen Effekte wurde die Materie in einem Ring auf, und ihr Zentrum ist von einem engen stark verdichtet und dabei verwirbelt. blauen Ring umgeben. Die Folge: Millionen von massereichen Arp 147 ist der 147. Eintrag im »Arp Sternen bildeten sich gleichzeitig aus den Atlas besonderer Galaxien«, den der Gas- und Staubwolken, die getroffene Astronom Halton Arp (geboren 1927) in Galaxie durchlief einen extremen »Star- den 1960er Jahren zusammenstellte und burst«. Daraus entwickelte sich der strah- im Jahr 1966 veröffentlichte. Der Atlas lend blaue Ring. Er leuchtet blau, weil die enthält insgesamt 338 Einträge. Seit dem 12. November 2008 ist die Tschechische Republik offizielles Mitglied der Europäischen Weltraumbehörde ESA. Damit gehören der ESA nun 18 Länder an. Mit Juno zum Jupiter Im Jahr 2011 soll die neueste USRaumsonde zum Jupiter fliegen und ihn ab 2016 insgesamt 32 Mal umkreisen. Dabei wird sich Juno bis auf 5000 Kilometer der Wolkendecke des Planeten nähern und seine Atmosphäre erforschen. Der erste Test des Rettungssystems für die künftigen Astronauten der neuen US-Raumkapsel Orion verlief am 20. November 2008 nach Auskunft der NASA sehr zufriedenstellend. Weitere aktuelle Meldungen aus Astronomie und Raumfahrt finden Sie auf www.astronomie-heute.de 12 Bogensekunden 25 000 Lichtjahre Die beiden Galaxien des Paars Arp 147 im Sternbild Walfisch wurden durch starke gravitative Wechselwirkungen miteinander zu Ringen verzerrt. 18 Januar 2009 Sterne und Weltraum NASA, ESA und M. Livio (STScI) Rettungsrakete für OrionRaumkapsel funktioniert Das Innere des Kometen 17P/Holmes NASA/JPL-Caltech/B. Reach (Spitzer Science Center) m Oktober 2007 sorgte I mag auf 2,5 mag steigerte, der unscheinbare Komet eine Zunahme um das Vier- 17P/Holmes für Schlagzeilen, hunderttausendfache! Der als seine Helligkeit plötzlich Komet erschien nun als eine gewaltig anstieg und er so­ fast kreisrunde, weitgehend gar mit dem bloßen Auge strukturlose Scheibe von sichtbar wurde (siehe SuW gelblicher Farbe, und ein 10/2008, S. 86 – 94). Eine Schweif war nicht zu erken- Explosion hatte auf dem nen. Nur auf lang belichteten Kometenkern große Mengen Aufnahmen waren schwache an Staub freigesetzt, die von Gas- und Staubschweife der Sonne beleuchtet wur- sichtbar. den. Schon bei seiner Ent- sichtbares Licht Infrarot Im Infraroten zeigen sich ungewöhnliche Filamente in der Um- Rasch richteten nach gebung des Kerns des Kometen 17P/Holmes. deckung im Jahre 1892 war dem Bekanntwerden des der kurzperiodische Komet Ausbruchs auch die profes- Holmes durch einen starken sionellen Astronomen ihre ähnelte den Staubkörnern, den Forschern Staubströme Helligkeitsausbruch aufge- Teleskope auf den Schweif- welche die Sonde Stardust nahe des Kerns auf, die von fallen, der ihn überhaupt erst stern, dessen Hülle sich bis im Jahr 2005 beim Kometen der Sonne wegwiesen. Auf sichtbar werden ließ. auf acht Millionen Kilometer Wild 2 eingesammelt hatte. den Bildern vom März 2008 Während der folgenden, Durchmesser aufgebläht Im März 2008 richteten waren die Staubströme im- alle sechs Jahre wiederkeh- hatte. Darunter war auch Reach und Kollegen Spitzer mer noch da, sie zeigten aber renden Erscheinungen blieb das Team um William Reach erneut auf den Schweifstern. nun nicht mehr exakt von Holmes ein unauffälliger am California Institute of Diesmal war der feine und lichtschwacher Schweif- Technology, welches den Silikatstaub verschwunden vermuten, dass die Filamente stern, der nur mit dem Infrarotsatelliten Spitzer ein- und nur noch größere Kör- jetzt nur noch aus größeren Teleskop zu sichten war. setzte. Bei spektroskopischen ner mit Durchmessern um Körnern bestanden, die Umso überraschter waren Messungen im November einen Millimeter bevölkerten weniger vom Lichtdruck der die Beobachter, als Holmes 2007 fielen den Forschern die Koma. Bei der Verarbei- Sonne beeinflusst wurden am 23. Oktober 2007 seine große Mengen an feinem tung von Infrarotaufnahmen und auf Keplerbahnen das Helligkeit abrupt von 16,5 silikatischem Staub auf. Er vom November 2007 fielen Zentralgestirn umrundeten. der Sonne weg. Die Forscher Ist die Sonne ein Rotationsellipsoid? D ie beiden Gasriesen Jupiter und bestimmte die Umdrehungszeit der Sonne Saturn erscheinen wegen ihrer ra- genauer und leitete daraus ihre Form ab. schen Rotation stark abgeplattet, wie man Aus den RHESSI-Daten ermittelten sie sich schon beim Blick durch ein kleines die mittlere Rotationsgeschwindigkeit Teleskop überzeugen kann. Daher liegt es der Sonne an ihrer Oberfläche zu zwei nahe, dass auch die aus Gas bestehende Kilometern pro Sekunde und sagten eine Sonne ebenfalls von der perfekten Ku- Abplattung der Sonne von 0,001 Prozent gelform abweichen müsste, also ein Ro- voraus, entsprechend einem Winkel von tationsellipsoid ist. Bislang ließ sich aber 7,8 Millibogensekunden. die Abplattung der in rund 30 Tagen um Aus den Messdaten von RHESSI berech- ihre Achse rotierenden Son­ne nicht sicher neten sie jedoch eine größere Abplattung nachweisen, da Massenströme in ihrem von 10,8 Millibogensekunden. Die Ursache Inneren ihre äußere Form beeinflussen. hierfür könnte das Zusammenwirken des Dies gelang nun mit RHESSI, dem Sonnenkörpers mit seinem Magnetfeld sein. Rechnungen zeigen, dass die Abplat- troscopic Imager, einem amerikanisch- tung ohne ein solares Magnetfeld nur schweizerischen Sonnensatelliten, der acht Millibogensekunden betragen würde, seit Februar 2002 die Sonne beob­achtet. also im Rahmen der Messgenauigkeit mit Ein Forscherteam um Martin D. Fivian an dem theoretischen Wert übereinstimmt. Fast perfekt kugelförmig ist unsere Sonne, der University of California in Berkeley hier ein Röntgenbild. www.astronomie-heute.de Manfred Holl NASA Reuven Ramaty High Energy Solar Spec- Januar 2009 19
