Meldungen Nr. 521-530
vom 25.9.2002
Zu den aktuellen Meldungen


Polarisation der 3-K-Strahlung nachgewiesen: Der nächste »heilige Gral« der Kosmologie

scheint gefunden zu sein, und ein weiteres Fenster in die Frühzeit des Kosmos beginnt sich langsam zu öffnen. Mit dem Degree Angular Scale Interferometer (DASI) am Südpol - bekannt aus
Artikel 265 - ist es jetzt gelungen, die ganz schwache Polarisation der kosmischen Mikrowellen- Hintergrundstrahlung zu messen. Direkte neue Schlüsse über das Wesen des Urknalls kann man daraus zwar nicht ziehen, aber die Entdeckung war trotzdem von elementarer Wichtigkeit: Diese Polarisation mußte einfach da sein, sonst wäre die ganze moderne Kosmologie in Schwierigkeiten.

Zu einer bevorzugten Ausrichtung der Schwingungsebene elektromagnetischer Strahlung kommt es (u.a.) immer dann, wenn sie gestreut wird. Die 3-K-Strahlung besteht bekanntlich aus den soeben von der Materie »freigelassenen« Photonen, die von ihr entkoppelt wurden, als die Dichte des Kosmos ca. 400'000 Jahre nach dem Urknall einen gewissen Wert unterschritt. Die letzte Streuung jedes Photons an der Materie sollte sich aber in der Hintergrundstrahlung erhalten haben, und genau dieser Effekt ist nun nachgewiesen worden.

Das war noch um etwa einen Faktor 10 schwerer als die minimalen Temperaturschwankungen der 3-K-Strahlung zu messen, die von anderen Aspekten des Urknalls zeugen: 200 Tage lang hatte DASI auf zwei Stellen am Himmel schauen müssen. Der nächste große Schritt wird allerdings auch diesem Radioteleskop nicht gelingen und frühestens mit dem ESA-Satelliten Planck (Start: 2007) möglich sein: Ein weiteres, noch viel subtileres, Polarisationsmuster sollte nämlich der Hintergrundstrahlung überlagert sein, verursacht durch Gravitationswellen, die vor der Entkopplung der Strahlung durch den kosmischen Urbrei liefen. [25.9.2002]

[530] Links: Papers von Leitch & al. und Kovac & al., ein University of Chicago Press Release, die DASI Homepage und Artikel von Sky & Tel., New Scientist, BBC, NYT und NetZeitung. Literaturtipp: New Scientist vom 31.1.2001 S. 26-9 über die fundamentalen Informationen, die man dereinst dem 3-K-Polarisationsmuster von den primordialen Gravitationswellen zu entreißen trachtet.

Das beste Powerspektrum der 3-K-Strahlung hat bisher wohl der Cosmic Background Imager (bekannt aus Artikel 175) geliefert - es enthält auch mysteriöse »Power« auf ganz kleinen Skalen: Papers von Mason & al. und Pearson & al., die CBI Homepage, ein NSF Press Release und Artikel von Sky & Tel., Astronomy, New Scientist, BBC und Space.com.

Auch der Very Small Array hat scharfe 3-K-Bilder geliefert, in Übereinstimmung mit allen anderen Experimenten: Papers von Watson & al., Taylor & al. und Scott & al., die VSA Homepage, Jodrell Bank und Univ. of Cambridge Press Releases und ein BBC-Artikel.

Eine umfassende Gesamtauswertung aller aktuellen 3-K-Messungen durch die besten Experimente und was man daraus über die kosmologischen Parameter lernen kann, liefern Sievers & al. und eine große Übersicht über den Stand der Kosmologie Anno 2002 Reid & al. - während A. Linde daran erinnert, daß wir nicht wissen, ob Lambda wirklich eine Kosmologische Konstante ist: Stanford Press Release, New Scientist, SF Gate.


»Neuschwanstein« schockt die Planetenforscher

Das Staunen nimmt kein Ende: Erst versetzt eine Feuerkugel im April weite Bereiche Süddeutschlands in Aufregung, dann gelingt die präzise Bahnbestimmung anhand von All-Sky-Aufnahmen (siehe
Artikel 467), die Bahn erweist sich einerseits als identisch mit der des Pribram-Meteoriten und erlaubt andererseits das gezielte Auffinden eines Meteoriten auch von der neuen Feuerkugel. Und nun hat sich herausgestellt, daß dieser »Neuschwanstein« von einem ganz anderen Typ ist als der Meteorit von Pribram!

Während der Pribram ein gewöhnlicher Chondrit des Typs H5 war, handelt es sich beim Neuschwanstein nach den noch laufenden Untersuchungen am MPI für Kernphysik in Heidelberg um einen sehr seltenen Steinmeteoriten, einen Enstatit-Chondriten der Klasse E6. Die Interpretation der Bildungsgeschichte der Meteoriten muß nun womöglich drastisch überdacht werden: Was haben Meteoriten ganz verschiedener Typen auf demselben Orbit zu suchen? Oder stammt der Neuschwanstein von einem anderen Fall als dem vom April, allen Wahrscheinlichkeiten zum Trotz ...? [25.9.2002]

[529] Quelle: Rundschreiben von D. Heinlein vom 20.9. Link: eine frühere DLR-PM zum Fund des Meteoriten.

Die ESA engagiert sich im Kampf gegen die kleinen Planeten, die die Erde bedrohen könnten - jedenfalls läßt sie jetzt sechs vielversprechende Missionen intensiver untersuchen, die NEAs effizienter finden oder Möglichkeiten ihrer Abwehr testen würden: ESA Press Release.


Mittelschwere Schwarze Löcher - mit ein paar Tausend Sonnenmassen - in den Zentren von zwei Kugelsternhaufen

gefunden zu haben, glauben zwei Forschergruppen mit dem Spektrographen STIS des Hubble Space Telescope. Gemessen wurde freilich nur die hohe Geschwindigkeitsdispersion der Sterne in den innersten Bogensekunden der beiden Haufen, der Rest ist Interpretation. Mit derselben Technik wurde in den letzten Jahren auch schon geschlossen, daß in fast jeder Galaxie ein Schwarzes Loch mit Millionen bis Milliarden Sonnenmassen sitze: Ander sei die steile Zunahme der mittleren Sterngeschwindigkeiten zum Zentrum hin nicht zu erklären, das selbst kaum strahlt und deshalb von etwas mit extremem Masse/Leuchtkraft-Verhältnis bewohnt sein muß.

Mit STIS ist es nun zum einen in einem sehr aufwendigen Programm gelungen, die Radialgeschwindigkeiten von 64 einzelnen Sternen im absoluten Zentrum des Kugelhaufens M 15 zu messen: Die Geschwindigkeitsdispersion steigt bis auf 14 km/s. Mit allerlei Modellannahmen kann man daraus schließen, daß im Zentrum des Haufens eine (völlig dunkle) Masse von 3900±2200 Sonnenmassen sitzt, wofür »ein Schwarzes Loch mittlerer Masse die plausibelste Erklärung zu sein scheint.« Andere Interpretationen wie eine große Ansammlung von Neutronensternen seien unwahrscheinlicher.

Auch im besonders dicken Kugelhaufen G1 alias Mayall II in der Andromedagalaxie konnte STIS die zentrale Geschwindigkeitsdispersion messen (25 km/s, in Bestätigung früherer Messungen vom Boden aus), allerdings nur von allen Sternen gemeinsam: Daraus folgt eine zentrale Dunkelmasse von 20'000(+14'000/-8000) Sonnen. Bisher waren im Universum nur Hinweise auf einerseits Schwarze Löcher mit ein paar Sonnenmassen gefunden worden (die als Überreste besonders massereicher Sterne erklärlich wären) und andererseits die erwähnten »supermassiven« SL in Galaxienkernen.

Manche starken Röntgenquellen in anderen Galaxien waren zwar in den letzten Jahren auch als Schwarze Löcher mit einigen tausend Sonnenmassen interpretiert worden, aber dies allein aufgrund ihrer großen Leuchtkraft - die Schlüsse blieben kontrovers. Aber nun gibt es die ersten beiden direkten dynamischen Massenbestimmungen, die in diese Größenordnung fallen, und interessanterweise folgen beide mutmaßlichen Schwarzen Löcher zudem einem berühmten mathematischen Zusammenhang, der für zahlreiche Galaxien etabliert ist.

Die Geschwindigkeitsdispersion und damit Masse der zentralen Sternenwolke (»Bulge«) korreliert dort mit der Dunkelmasse im Zentrum (das mutmaßliche Schwarze Loch hat etwa 1/200 der Bulge-Masse) - allerdings nicht immer, wie der Fall der Schwarzloch-freien Galaxie M 33 zeigt, die gleichwohl eine typische hoche Sternkonzentration im Zentrum besitzt (siehe Artikel 300). Über den Ursprung der Massen-Beziehung, die mehrere Zehnerpotenzen überspannt, haben sich die Theoretiker schon tiefschürfende Gedanken gemacht - und v.a. auch gerätselt, wo die supermassiven SL überhaupt hergekommen sind.

Sollte sich nun zeigen, daß in den Zentren der meisten Kugelsternhaufen mittelschwere SL sitzen (deren Bildung aus Sternüberresten schon leichter zu verstehen wäre), dann könnten sie genau die lang gesuchte »Saat« der supermassiven gewesen sein. Bei manchen Kugelsternhaufen (darunter übrigens G1) gibt es Hinweise, daß es vielleicht einmal die Bulges von Galaxien waren, die von ihren gegenwärtigen »Besitzern« geschluckt worden sind. Man könnte sich vorstellen, daß ein zentrales SL eines Sternhaufens ins Zentren der Besitzer-Galaxien gesunken ist und dort die Saat zum späteren supermassiven SL bildete: ein einzelnes SL mit 10'000 Sonnenmassen reicht den Theoretikern dafür. [25.9.2002]

[528] Links: Papers von van der Marel & al. und Gerssen & al. zu M 15 und von Gebhardt & al. zu G1, STScI and Carnegie Press Releases und Artikel von Sky & Tel., NYT, Rh. Post und NetZeitung.

Auch alte Galaxien in Haufen können Kernaktivität entwickeln, obwohl sie eigentlich gar kein Gas (das ins zentrale SL fallen könnte) mehr besitzen sollten - in Abell 2104 hat Chandra gleichwohl Röntgenquellen in den Zentren mehrerer alter roter Galaxien gefunden: Carnegie und Chandra Press Releases und Artikel von BBC, Space.com und NetZeitung.


Die Exoplaneten meiden bestimmte Sternabstände

und halten sich entweder ganz nah an den fernen Sonnen oder aber in einigem Abstand auf, während die Zone mit Umlaufseiten zwischen 7 und 50 Tagen ziemlich entvölkert ist: Diese überraschende Tatsache wird immer klarer, je mehr Exoplaneten gefunden werden. Ein Auswahleffekt, der Entdeckungen mit solchen mittleren Perioden unterdrücken würde, ist nicht zu erkennen: Hier dürfte echte Physik bei der Bildung der zirkumstellaren Staubscheiben und der Wanderung (»Migration«) von jungen Riesenplaneten von außen nach innen dahinterstecken, die der Enträtselung harrt.

Ansonsten werden die Exoplanetensysteme aber immer »normaler«, je mehr entdeckt werden: Schon mindestens jeder fünfte Planet ist ein Jupiter auf einer Kreisbahn mit langer Periode, und inzwischen sind 5 Exemplare mit Perioden von mehr als drei Jahren bekannt. Der neueste Fund in dieser besonders Sonnensystems-ähnlichen Kategorie (siehe auch Artikel 483) ist Tau-1 Gruis, »ein befriedigendes Beispiel« für die Entdecker, die ihn nicht ganz zu Recht als »100. Exoplaneten« feiern - die Zählung der allgemein akzeptierten Funde passierte diese Marke schon im Juli. [25.9.2002]

[527a] Links: ein Paper von Jones & al., Carnegie und PPARC Press Releases und Artikel von Spaceflight Now und Space.com.

Fremde feuchte Erden sind häufig - zu diesem Schluß kommen aufgrund einer ganzen Reihe indirekter (aber nachvollziehbarer) Überlegungen Lineweaver & al.

Wassermaser in den Atmosphären mehrerer Exoplaneten

glauben italienische Radioastronomen mit einem 32-m-Teleskop bei Bologna aufgespürt zu haben: Konkret gemessen haben sie natürlich nur diese charakteristische gepumpte Emission von Wasserdampf in Richtung der entsprechenden Sterne. Es handelt sich um Ypsilon Andromedae, der über mindestens 3 Planeten verfügt, an deren Existenz nicht gezweifelt wird, aber auch um Epsilon Eridani, dessen Planet schon kontroverser ist, und Lalande 21185, dessen Planeten kaum jemand ernst nimmt (weil er astrometrisch statt über einen Radialgeschwindigkeitseffekt entdeckt wurde). Die Bedeutung der Maser-Sichtungen ist mithin unklar. [25.9.2002]

[527b] Links: Artikel von New Scientist, AFP und NetZeitung.

Acht mysteriöse Lichtpunkte in der Nähe von Vega, die das 5-m-Palomar-Teleskop mit Adaptiver Optik fand, könnten dicke Planeten sein - oder ferne Sterne im Hintergrund: ein Paper von Metchev & al.

Auch kleine Planeten verraten sich in Staubscheiben

um junge Sterne, indem sie ihnen scharf begrenzte Ringe erzeugen: So sehen es neue Computersimulationen. Wenn Planeten zu wachsen beginnen, dann werden die Planetesimals in ihrer Umgebung durch ihre Schwerkraft schneller, stoßen mit größerer Energie zusammen und bilden so scharfe Staubringe. Dank dieses Effekts könnte man bereits mit heutiger Technik (bzw. dem 2003 startenden IR-Satelliten SIRTF) auf die Suche nach fremden Erden, Märsen, ja sogar Plutos gehen. Über die gravitative Wirkung sich bildender Planeten auf Staubscheiben wird übrigens schon länger geforscht - siehe z.B. Artikel
93 und 396. [25.9.2002]

[527c] Links: ein Univ. of Utah Press Release, weitere Details und ein Artikel aus der NetZeitung.

Das ideale Teleskop zum Exoplaneten-Jagen ist ein Ein-Zöller - denn ausgerechnet mit 25 bis 50 mm Öffnung (und einem Riesen-CCD-Chip) lassen sich am Himmel am effizientesten Planetentransits aufspüren: Berechnungen von Pepper & al. und ein Nachtrag. Auch Amateurastronomen können nach Exoplaneten Ausschau halten: TransitSearch Homepage, Space.com, Rhein. Post.


Die alte Apollo-Stufe wird uns 2003 wieder verlassen

und aller Wahrscheinlichkeit nach nicht auf den Mond stürzen: Nachdem - überwiegend von Amateurastronomen - über 100 präzise Positionsmessungen von J002E3 vorlagen und die Bahn des mutmaßlichen alten Apollo-Teils (siehe
Artikel 520) viel genauer bestimmt werden konnte, sind die Wahrscheinlichkeiten für Impakte auf Mond oder Erde auf jeweils unter 1 Prozent gesunken. Vielmehr sieht es nun so aus, daß J002E3 im Juni 2003 den Erdorbit auf dieselbe Weise verlassen wird, auf die das Objekt dieses Frühjahr angekommen war: durch den Lagrangepunkt Nr. 1 zwischen Sonne und Erde.

Das Woher und Wohin des »Himmelskörpers« hat sich jetzt schon recht gut rekonstruieren lassen: Nach dem Start von Apollo 12 im November 1969 (keine andere der Missionen paßt) blieb die Oberstufe zunächst auf einem 43-Tages-Erdorbit zurück und entwich erst im März 1971 in eine heliozentrische Bahn innerhalb der Erdbahn, mit weniger als einem Jahr Periode. 1986 überholte die Stufe die Erde auf der Innenbahn, verfehlte aber den L1-Punkt, doch diesen April hat der temporäre Wiedereinfang geklappt: Die Erde hatte die Sonne inzwischen 31- und die Stufe 33-mal umrundet.

Auch in Zukunft dürfte die Raketenstufe immer wieder zwischen einer helio- und einer geozentrischen Bahn wechseln - bis es irgendwann doch (harmlos) kracht, in einigen 1000 Jahren. Die Identifikation von J002E3 als die 18 Meter lange dritte Stufe von Apollo 12 beruht übrigens nicht nur auf der Rekonstruktion der ungewöhnlichen bisherigen Bahn und der relativ großen Helligkeit: Im sichtbaren wie infraroten Licht wurden inzwischen Spektren aufgenommen, die zusammengenommen ganz eindeutig auf Titanoxid hinweisen. Kein natürlicher Himmelskörper ist mit dieser Farbe angestrichen, wohl aber die Saturn V-Rakete. [25.9.2002]

[526] Links: die Berechnungen und Simulationen des JPL, Press Releases von JPL, U of A und MIT, Science@NASA und Artikel von New Scientist, Wired und Space.com.


Zwei ganz verschiedene Konzepte für den Terrestrial Planet Finder

(TPF) verfolgt die NASA seit kurzem. Ursprünglich schien ausgemacht, daß dieses futuristische Weltraumteleskop mit optischer Interferometrie und »Nulling« auf die Suche nach erdähnlichen Planeten fremder Sterne gehen würde: Durch destruktive Interferenz würde die ferne Sonne gewissermaßen zum Verschwinden gebracht, um ihre (erdähnlichen) Planeten sichtbar zu machen. Nun aber werden parallel Konzepte mit Interferometrie im nahen IR und Koronographie im Optischen untersucht: Der Sinneswandel kam unter anderen durch Vorarbeiten für das Next Generation Space Telescope zustande, als die Fertigung riesiger optischer Spiegel für Weltraumteleskope zunehmend realistischer wurde.

Jetzt erschien es auch prinzipiell möglich, »einfach« ein gewaltiges optisches Teleskop (mit einem bis zu 10 Meter großen Spiegel) auf ferne Sonnen zu richten und sie dabei mit einer Koronographenscheibe abzudecken: Ihre Planeten werden sicht- und spektroskopierbar. Die Instrumentierung in der Fokalebene könnte dann geradezu konventionell ausfallen, während die Datenaufnahme und -auswertung bei einem Interferometer ziemlich kompliziert ist. Vom wissenschaftlichen Wert her - der Suche nach »Biomarkern« in den Planetenatmosphären - liegen ein Nulling-Interferometer und ein Koronograph praktisch gleichauf: Interessante Spektrallinien gibt es im mittleren IR wie im Visuellen.

Die ESA, die parallel (auf kleiner Flamme) am Projekt Darwin feilt, das ebenfalls auf die spektroskopische Untersuchung der Atmosphären fremder Erden zielt, schwört derweil weiter auf Interferometrie, mit 6 auf separaten Satelliten fliegenden 1.5-Meter-Spiegeln: Wenn TPF und Darwin verschmolzen werden, was allein schon wegen der Kosten als ausgemacht gilt, könnte es zu kniffligen Verhandlungen kommen. Als Vorversuch wird 2006 ein Ground-based European Nulling Interferometer Experiment alias Genie am Very Large Telescope installiert, und ebenfalls 2006 wird die Raumsonde SMART-2 den Formationsflug mehrerer Satelliten ausprobieren, als Demonstrator u.a. für Darwin.

Ein Interferometer könnte neben der Exoplanetenforschung auch für andere Astrophysik eingesetzt werden, ein Koronograph wäre beschränkter in seinem Nutzen. Die NASA hat jedenfalls jetzt vier Optikfirmen mit Untersuchungen in Sachen superpräziser Koronographenspiegel beauftragt, die für den TPF geeignet wären: Zum Einsatz käme dort womöglich eine verrückte Kombination aus einem gigantischen Hauptspiegel mit optischen Mängeln und einem Sekundärspiegel mit unzähligen Aktuatoren, die die Fehler aktiv alle wieder beseitigen. Klar ist bisher nur, daß die konkrete Entwicklung des TPF nicht vor 2007 beginnt und der Satellit frühestens 2015 startet. [25.9.2002]

[525] Quelle: AW&ST vom 5.8. S. 44-8 u.v.a. Links: die Homepages von TPF und Darwin sowie ein aktueller Darwin-Artikel aus dem Independent.


»Megakryometeore« - mehr als ein Mythos?

Im Januar 2000 sorgten Berichte über große Eisklumpen, die in Europa - v.a. Spanien - vom klaren Himmel fielen, für einiges Aufsehen, dann war der Spuk vorbei. Einige erwiesen sich bald als offensichtliche Fälschungen, und kaum ein Wissenschaftler interessierte sich bald mehr für diese vermeintlichen Verwandten der Kornkreise. Aber wie bei diesen ließ sich nie ganz der Verdacht ausräumen, daß einige der Berichte vor dem großen öffentlichen Aufsehen doch auf ein unbekanntes Naturphänomen zurückgehen konnten - und nun, 2½ Jahre später, haben spanische Wissenschaftler tatsächlich eine provokative Hypothese zur Entstehung von Megakryometeoren in der Atmosphäre vorgelegt.

Jesús Martínez-Frías et al. konzentrierten sich auf fünf der frühesten Funde: Daß sie von Flugzeugrümpfen oder -toiletten stammen konnten, war auszuschließen, und ebenso, daß sie aus dem Weltraum kamen - es handelte sich eindeutig um gefrorenes Regenwasser. Die Eisbälle waren voller Luftblasen und schalenförmig aufgebaut: All das sprach für ein exotisches Hagelphänomen! Ausgelöst haben könnten es abnorme Zustände in der Atmosphäre über Spanien, die damals von Satelliten gemessen wurden, und als Kondensationskeime kommen Reste von Flugzeug-Kondensstreifen in Frage. Die Forscher geben selbst zu, daß ihr Modell ziemlich spekulativ ist, und andere bezweifeln, daß solch gigantische Hagelkörner in klarer Atmosphäre wachsen konnen. [25.9.2002]

[524] Quelle: Science vom 2.8. Seite 765. Links: eine - leider etwas chaotische - Homepage der Megakryometeore und Sammlungen zeitgenössischer Artikel in den CCNets vom 25. und 27. Januar 2000.


Es gibt viel zu viele Kuiperoids mit Monden

Jedenfalls wenn diese Doppelkörper (siehe
Artikel 461) durch Kollisionen dieser urigen Körper jenseits der Neptunbahn untereinander entstanden sind und die Größen der Bewohner des Kuiper-Gürtels korrekt berechnet wurden: Das ist das Ergebnis von Simulationsrechnungen, bei denen in keiner Weise die Beobachtung reproduziert werden konnte, daß etwa jedes hunderste Kuiper-Belt-Objekt doppelt ist. Um die Größen aus der Helligkeit zu berechnen, wird durchweg eine kometenkernartige Albedo von 4% angenommen, was vielleicht zu gering ist: In den wenigen Fällen, wo man die tatsächlichen Ausmaße eines Kuiperoids kennt, lagen die Albedos höher (7% z.B. bei Varuna; Artikel 189).

Mit generell höheren Albedos wären die Kuiperoids aber durchweg kleiner - und entsprechend leichter bei Kollisionen zu spalten. Albedowerte um im Mittel 15% würden das Problem lösen, während das Anrufen von physikalischen Prozessen, die etwas anderes als klassische Kollisionen beinhalten, zur Erzeugung der Scharen von Doppel-Kuiperoids so fern der Sonne und aller anderen Planeten noch viel mehr ad hoc erschiene. Wenn der neue IR-Satellit SIRTF (Start Anfang 2003) zur Verfügung steht, um die IR-Helligkeiten von Kuiperoids zu messen, sollten in den nächsten 2-3 Jahren ihre Albedos klar werden (durch gleichzeitige Photometrie im Visuellen und thermischen Infraroten): Die kühne Prognose der hohen Werte ist testbar. [25.9.2002]

[523] Links: ein Paper von Stern, ein SwRI Press Release und ein Artikel aus der NetZeitung.


Die Jagd nach den »Vulcanoids« ging in die zweite Runde

In diesen Tagen - rund um die Tag- und Nachtgleiche - waren sie wieder unterwegs: zwei US-Astronomen, die sich eines Kampfflugzeugs (im Besitz der NASA) bemächtigt haben, um in 15 km Höhe nach hypothetischen Asteroiden innerhalb der Merkurbahn zu jagen. Ein erster Versuch vor einem halben Jahr war erfolglos gewesen: Zwar stellten die Astronomen um Daniel Durda fest, daß eine F/A-18B eine geradezu ideale Plattform für die Videoastronomie ist - doch der Dämmerungshimmel erwies sich auch in 15 km Höhe noch als zu hell für die Anfang Frühjahr eingesetzte Videokamera mit Bildverstärker.

Nur 9.5 mag. Grenzgröße wurden erreicht, nicht viel besser als bei früheren Vulcanoid-Suchprogrammen mit dem Sonnensatelliten SOHO und seinen Koronographen, und kein einziger intramerkurieller Asteroid wurde auf den (anhand von Fixsternen) aufaddierten Videobildern entdeckt. Das war klar: Wenn es solcherlei Objekte überhaupt gibt, so hatten dieselben Forscher zuvor schon bei Simulationsrechnungen herausgefunden, dann wären sie so klein, daß man schon bis zur 11., 12. oder 13. Größe hinab schauen muß. So hell würden jedenfalls Vulcanoids mit 8 bis 10 km Durchmesser, nahe der theoretischen Obergrenze für diese hypothetischen Himmelskörper.

Die eingesetzte Videokamera mit Bildverstärker, SWUIS-A (eine Variante flog auch schon mit dem Space Shuttle), schafft an dunklem Himmel durchaus 12. bis 13. Größe: Da es Durda et al. bisher nicht gestattet wurde, mal mit einer U2 bis in 30 km Höhe zu steigen und den Großteil der Atmosphäre unter sich zu lassen, war der einzige Ausweg die Verwendung einer längeren Brennweite, die den Himmelshintergrund dunkler macht. Mit dem neuen Objektiv (das 11-11.5 mag schaffen sollte) waren nun drei weitere F/A-18-Flüge nahe der Herbst-Tag&Nacht-Gleiche geplant: Dann steht die Ekliptik am nördlichen Morgenhimmel besonders steil, und die Suchbedingungen sind optimal. Die Flüge waren erfolgreich, und nach einer allerersten Auswertung wurde tatsächlich eine bessere Grenzgröße erreicht.

Damit steigen die Chancen auf einen späten Erfolg. Anfänglich optimistische Abschätzungen von 1999 über einen womöglich gut gefüllten Vulcanoid-Gürtel waren bald der Ernüchterung gewichen: Detailliertere Simulationsrechnungen der dynamischen Vorgänge im innersten Sonnensystem zeigten eine »aktive und höchst intensive Kollisions-Umwelt« auf, bei denen fast alle Bewohner der Zone rasch zermahlen worden sein dürften. Vielleicht sei dieser prinzipiell stabile Bereich heute schon völlig leer - und wenn überhaupt, dann seien Überlebende nur am Außenrand des Stabilitätsgürtels (der im Prinzip von 0.09 bis 0.20 AU reicht) nahe 0.2 AU Sonnenabstand zu erwarten, vielleicht ein paar hundert Objekte mit 1 bis 10 km Durchmesser.

Auch die Entdecker des Gürtels setzten ihre Simulationen mit hoher Auflösung fort und fanden heraus, daß es innerhalb des Vulcanoid-Gürtels noch am ehesten zwischen 0.16 und 0.18 AU Asteroiden mit 1 km oder mehr Durchmesser geben sollte - was freilich Sonnenelongationen am Erdhimmel von nur 9 bis 10 Grad entspricht. Alle Suchprogramme bisher sind leer ausgegangen, Körper mit 10-50 km Durchmesser sind damit praktisch auszuschließen. Ein Nachweis - oder auch die klare Widerlegung der Existenz - von kleineren Vulcanoids bleibt für das Verständnis des Sonnensystems aber wichtig: Abstürzende Körper aus solch einem Gürtel würden z.B. die Kraterstatistik des Merkur völlig verändern. [25.9.2002]

[522] Quelle: eine E-Mail von Dan Durda vom 25.9. Links: ein CNN-Artikel, ein Planetary Society Feature, ein früherer DFRF Press Release, die Homepage der Vulcanoids-Jagd und Nature Science News von 1999 zur ersten Vorhersage dieser Objekte. Zusätzliche Quellen: aktuellere Vulcanoids-Simulations-Papers von Stern & Durda, Icarus 143 [2000] 360-70 und Evans & Tabachnik, MNRAS 333 [2002] L-15 und ein Porträt von Durda in Science 297 [6.9.2002] 1640-1.


»Hauch von Supersymmetrie« wieder da

Erst schienen bei einem Experiment zum magnetischen Moment des Müons erstaunliche Abweichungen von der Theorie auf eine mögliche Erweiterung des Standardmodells der Teilchenphysik hinzuweisen, dann wurde die Diskrepanz auf Rechenfehler der Theoretiker zurückgeführt (siehe
Artikel 381) - aber jetzt ist der Effekt zurückgekehrt und damit die Hoffnung auf »Neue Physik«, die uns dem Verständnis des Universums näherbringt. Zum einen liegen jetzt doppelt so genaue Messungen des Experiments »muon g-2« vor und zum anderen neue theoretische Werte - auch wenn noch bis Stunden vor der Bekanntgabe der erneuten Diskrepanz um die korrekten Rechnungen gestritten wurde.

Diesmal ging es allerdings nicht um falsche Formeln sondern subtile Messungen von anderen Experimenten, die in die theoretischen Werte eingehen müssen. Nach wie vor sind die Abweichungen »nicht definitiv« aber »konsistent mit der Anwesenheit von Effekten außerhalb des Standardmodells.« Manche Astronomen fahren längst schon auf den »g-2«-Effekt ab und sehen hier Supersymmetrie am Werke - nach den neuen Zahlen wäre der leichteste »Superpartner« eines konventionellen Elementarteilchens so leicht, daß er mit den heutigen Detektoren für Kandidaten der Dunklen Materie des Universums schon fast zu packen wäre. [25.9.2002]

[521] Links: ein Brookhaven Press Release , ein Artikel aus der New York Times und ein Paper von Baltz & Gondolo.

Hinweise auf zusätzliche Dimensionen im Erdmagnetfeld glauben französische Forscher entdeckt zu haben - sind sie der Grund für die mysteriösen Widersprüche zwischen Messungen der Gravitationskonstanten an verschiedenen Orten? New Scientist, NetZeitung.


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