• Der tschechische Satellit MIMOSA wurde als erster in einen elliptischen Orbit von 820 x 320 km ausgesetzt. Der 66 kg schwere Satellit vom Tschechischen Astronomischen Institut soll die atmosphärische Dichte sowie die Bestimmung von Kräften, die z.B. durch thermische Effekte und Strahlungen entstehen können, messen.

• Nach einem Manöver der Oberstufe wurde eine kreisförmige, sonnensynchrone Umlaufbahn (SSO) angeflogen, auf der zunächst in 820 km Höhe der Satellit MOST der kanadischen Raumfahrtbehörde ausgesetzt wurde. Der 57 kg schwere kanadische Satellit (Abb.) wird mit Kanadas erstem Weltraumteleskop das Alter des Universums und die Beschaffenheit von Planeten erkunden.

• Die weiteren 6 Mini-Satelliten CUTE-1 und Cubesat XI aus Japan, CanX-1 aus Kanada, AAU Cubesat und DTUsat aus Dänemark sowie der US-amerikanische Quakesat wurden anschließend in demselben Orbit platziert. Missionsziel der beiden von japanischen Studenten gebauten Satelliten CubeSat XI und CUTE-I ist, durch realitätsnahe universitäre Ausbildung die Kompetenz der Studienabgänger zu steigern. Die Hauptaufgabe der Nano-Satelliten CanX-1, AAU Cubesat und DTUsat ist die Abbildung von Phänomenen im All, wie z.B. von Sternenfeldern. Die Mission von QuakeSat vom amerikanischen Institut Quakefinder ist die Erkennung von Erdbeben.

[690] Links: Pressemitteilungen von Eurockot und der Canadian Space Agency zum Start, die Homepage von MOST, ein detaillierterer Artikel dazu, weitere MOM News und Artikel zum Start von Spaceflight Now und Space.com.

Der 2. Marsrover startet frühestens in der Nacht zum 6. Juli, wegen anhaltender Probleme mit der Kork-Isolierung der Delta-Rakete: KSC Press Release.

Quark-Gluonen-Plasma mit dem RHIC nachgewiesen?

Von einem kompletten Beweis sprechen die Teilchenphysiker am Brookhaven Nat'l Lab zwar auch jetzt noch nicht, doch durch eine Serie von Kontrollexperimenten vom Januar bis März dieses Jahres erscheint die Interpretation früherer Versuche klarer. Zunächst hatte man in dem neuen Beschleuniger (siehe Artikel 53) Schwärme von Kernen von Goldatomen aufeinander geschossen, und aus der extrem heißen und dichten Kollisionszone war oftmals nur ein Partikelstrahl (»Jet«) herausgekommen, während 'normalerweise' zwei Jets in entgegengesetzten Richtungen entstehen. Sie sind ein Zerfallsprodukt von energiereichen Quarks, die bei den Kollisionen aus dem Nukleonenverband herausgeschlagen werden.

Die Unterdrückung eines der Jets ('Jet Quenching') war nun ein vorausgesagtes Indiz dafür, daß bei den Gold-Gold-Kollisionen tatsächlich ein dichtes Quark-Gluonen-Plasma entstanden war, in dem die inwärts gerichteten Jets regelrecht steckenbleiben. Doch auch andere Erklärungen waren möglich, weshalb man Anfang dieses Jahres nun Goldkerne und viel leichtere Deuteronen aufeinanderschoß: Dabei sollte kein QGP entstehen, doch einzelne freie Quarks würde es trotzdem geben - und tatsächlich sah man jetzt beide Jets. Bei den Gold-Gold-Kollisionen entsteht also zumindest eine deutlich andersgeartete nukleare Suppe, doch bevor man es als bewiesen ansehen will, daß es tatsächlich ein QGP ist (und damit ein Zustand wie ganz kurz nach dem Urknall), sind noch weitere Meßreihen geplant. [30.6.2003]

[689] Links: Brookhaven und Weizman Inst. Press Releases und Artikel von New Scientist, AP und Rhein. Post.

Das Higgs-Boson ist vermutlich noch schwerer zu finden, als die Physiker bisher dachten - wahrscheinlich wird es das Tevatron nicht und frühestens 2009 der LHC nachweisen können: New Scientist, KworkQuark.

Der nächste Schritt bei der Adaptiven Optik für Sonnenteleskope

wird bereits auf dem Sacramento Peak in New Mexico ausprobiert: Seite Ende 2002 besitzt das dortige 76-cm-Turmteleskop des National Solar Observatory einen neuen Wellenfrontdetektor und seit diesem April auch eine superschnelle Kamera dazu, die 2500 Bilder pro Sekunde liefert. Zusammen sind sie in der Lage, bei nur halbwegs brauchbarem Seeing die Luftunruhe weitgehend zu kompensieren. Gerade im Bereich um 1/10 Bogensekunde gibt es eine Menge interessante Sonnenphysik: Auch in Europa - siehe etwa Artikel 435 - wird schon mit Sonnen-AO experimentiert.

AO076 heißt der neue Sensor, weil er die Verbiegung der Wellenfront an 76 Punkten mißt (mit dem Shack- Hartmann-Verfahren): Als Anhaltspunkt dient das Netzmuster der Granulation der Sonnenoberfläche. Die Bilderflut der neuen Kamera hinter den 76 kleinen Linsen wird von digitalen Signalprozessoren ausgewertet, die wiederum 97 Aktuatoren hinter einem 7.7 cm großen verformbaren Spiegel antreiben. Und schon träumen die NSO-Astronomen von einem Sonnenteleskop mit 4 Metern Öffnung (Advanced Technology Solar Telescope oder ATST), das mit einer noch trickreicheren (multikonjugaten) Adaptiven Optik auch dann noch die theoretische Winkelauflösung erreichen kann. [25.6.2003]

[688] Links: ein NSO Press Release, weitere Details und ein Artikel von Sky & Tel.

Die Photosphäre der Sonne in 3 Dimensionen abgebildet hat derweil das o.g. europäische Sonnenteleskop auf La Palma, indem es mit seiner AO Sonnengranulen nahe des Sonnenrandes unter die Lupe nahm: LockMart Press Release, Nature Science Update, Astronomy.

Sonnenflares erreichen bis zu 45 Mio. Kelvin Temperatur in ihren heißesten Regionen - der Satellit RHESSI konnte das zum ersten Mal räumlich auflösen und messen: Univ. of Alabama PR.

Sonnenflares und CMEs sind eng miteinander verzahnt, weshalb man nicht wirklich sagen kann, der Flare oder die Coronal Mass Ejection kämen zuerst - das hat sich bei Parallelbeobachtungen der Satelliten RHESSI, TRACE und SOHO gezeigt: GSFC Press Release.

SOHOs Hauptantenne klemmt - temporäre Datenausfälle unvermeidbar

Etwa alle drei Monate wird es zweieinhalb bis drei Wochen lang keine Bilder und anderen Daten des betagten Sonnensatelliten SOHO mehr geben: Das ist die Folge des Ausfalls eines Motors, der SOHOs Richtantenne (HGA) auf die Erde ausrichtet. Zwar gelang es noch, die Antenne in die beste Position zu schieben, doch da sitzt sie jetzt fest, und auch durch trickreiche Variationen der Satellitenbahn (in einem Halo-Orbit um den L1-Punkt) ist es nicht möglich, die HGA ständig in Erdrichtung zu halten. Die Reparaturversuche an ihrem Motor werden aber fortgesetzt, und der Satellit selbst ist nicht in Gefahr: Über eine Niedriggewinnantenne besteht jederzeit Funkverbindung für seine Steuerung. Das erste Datenausfall-Intervall beginnt in diesen Tagen. [25.6.2003]

[687] Links: ein ESA Press Release, SOHO Status Reports vom 24., 21. und 19. Juni und Artikel von Spaceflight Now, New Scientist und BBC.

Störung eines Instruments auf dem Mars Express - das unerwartete Verhalten von OMEGA hat auch dazu geführt, daß die Inbetriebnahme von Beagle 2 verschoben wurde, doch von einer größeren Krise kann keine Rede sein: ESA Press Release, New Scientist und AFP.

Kosmologie mit Supernovae wird immer zuverlässiger

Seit vor 5½ Jahren zum ersten Mal allein aus den Helligkeiten ferner Supernovae weitreichende kosmologische Einsichten gewonnen werden konnten, sind die beiden konkurrierenden Forscherteams nicht untätig gewesen: Inzwischen haben sie hunderte Supernovae des Typs Ia in unterschiedlich weit entfernten Galaxien beobachtet. Und dabei immer wieder feststellen können, daß die fernen Supernovae deutlich »zu dunkel« sind, während die allerfernsten wieder etwas heller erscheinen. Dieser Effekt (siehe Artikel 248) ist der direkteste Beleg für die Existenz der mysteriösen Dunklen Energie, die - nach einer anfänglichen Phase der Abbremsung - die Expansion des Alls beschleunigt.

Eine Gefahr der Supernova-Technik ist natürlich, daß etwas anderes die »Verdunklung« nur vortäuschte, hypothetischer »grauer Staub« z.B. - doch die Lichtkurven und Spektren von 11 fernen Ia-Supernovae, die das Supernova Cosmology Project fast ausschließlich mit dem Hubble Space Telescope beobachtet hat, schließen solch einen systematischen Effekt aus. Die HST-Farbmessungen sind wesentlich präziser als erdgebundene, und es ist keinerlei abnorme Rötung mit zunehmender Distanz zu erkennen. Die HST-Supernovae liefern auch schärfere kosmologische Zahlen (die u.a. die bekannte Aussage, 75% der kosmischen Dichte stecke in Dunkler Energie, bestätigen): Der Datensatz ist unabhängig von den früheren, und die 11 HST-Supernovae sind statistisch so signifikant wie dutzende erdgebundene.

Auch die Konkurrenten vom High-z Supernova Search Team waren aber nicht untätig: Sie haben u.a. 8 neue Supernovae mit Rotverschiebungen zwischen 0.3 und 1.2 zu vermelden, von denen vier aus jener fernen Ära stammen, als die Expansion des Universums noch gebremst wurde. Und sie sind tatsächlich wieder etwas heller: Wir leben wirklich in einem »Stop and Go Universe«, und der graue Staub ist out. Aus inzwischen schon 230 (!) fernen Supernovae des Typs Ia läßt sich (bei Annahme eines flachen Universums) ferner die Massendichte des Alls zu Omega-M = 28±5 % angeben sowie (kombiniert mit anderen kosmologischen Daten) die »Zustandsgleichung« w der Dunklen Energie, zu w < -0.73: Diese Zahlen stimmen mit den Ergebnissen des Kosmologiesatelliten WMAP (Artikel 606) gut überein.

Die schärfere Eingrenzung dieses w ist inzwischen zur nächsten großen Herausforderung an die beobachtende Kosmologie geworden, den diese Zahl verrät, was physikalisch hinter der Dunklen Energie steckt: Ist es (was immer weniger Physiker zu glauben scheinen) die 'klassische' Vakuumenergie, dann wäre w genau -1. Solch einen Wert schließt das Supernova Cosmology Project aus den HST-Supernovae, allerdings noch mit sehr großem Fehlerbalken. Ist w dagegen nicht -1, läge eine Alternative vorn, vielleicht die zeitvariable »Quintessenz«. Auf jeden Fall ist die Dunkle Energie im All derart verdünnt, daß sie nicht im Labor sondern ausschließlich mit kosmologischen Methoden gemessen werden kann. Und da ganz besonders den fernen Supernovae: Noch intensivere Forschungsprogramme am Boden und selbst eine eigene Satellitenmission, um tausende Supernovae zu erwischen, sind schon in Planung. [25.6.2003]

[686] Quelle: ein LBL Press Release vom 26.5.2003 von der einen Gruppe. Links: ein Paper von Tonry et al. und ein CfA Press Release von der anderen Gruppe. Zusätzliche Quellen: Turner/Perlmutter, Physics Today 4/2003 S. 10-11 bzw. 53-60.

»Big Rip« unwahrscheinlich - eine besonders kuriose Variante der Dunklen Energie, die den ganzen Kosmos auseinanderreißen würde, ist sicher nicht der Weisheit letzter Schluß: Nature Science Update. Um was es ging: Bild der Wissenschaft.

Weitere Zweifel an der »Messung der Geschwindigkeit der Gravitation« durch Radiointerferometrie aus Artikel 586 - die Theorie dahinter stimme einfach nicht: Berkeley Press Release.

Warten auf den Large Hadron Collider - der neue gigantische Teilchenbeschleuniger am CERN verspricht fundamentale Einsichten: BBC.

Riesensternen beim Entstehen zugeschaut

haben Astronomen in zwei Sternentstehungsgebieten in den Gasnebeln NGC 7538 und NGC 3603, mit dem kalifornischen Interferometer BIMA bzw. dem Sub-mm-Teleskop SEST und dem 3.6-m-Teleskop der ESO in Chile - beide Teams rühmen sich, dem Geburtsmoment näher gekommen zu sein als je zuvor. Einblicke in die Kinderstuben der massereichsten Sterne sind ziemlich rar: Alle entsprechenden Regionen sind sehr weit weg, die Prozesse finden in besonders dichten und mithin selbst für IR-Strahlung undurchdringlichen Wolken statt - und sie sind auch noch besonders schnell und die Protostern-Phasen damit sehr kurzlebig. So war bis jetzt noch in keiner Weise klar, wie sich überhaupt dutzende von Sonnenmassen zu einem Stern zusammenfinden können.

Die BIMA-Beobachtungen am Protostern NGC 7538 S mit 20 bis 40 Sonnenmassen enthüllen eine gigantische Scheibe um das Objekt, über 1000-mal größer als das Sonnensystem und mit über 100 Sonnenmassen, dazu einen bipolaren Jet, der keine 10'000 Jahre alt ist, vielleicht nur 2000 Jahre. Beide Phänomene sind offenbar unverzichtbar bei der Sternbildung, um überschüssigen Drehimpuls erst zu speichern und dann davonzutragen. Und NGC 7538 S ist tatsächlich ein Protostern, der noch im gravitativen Kollaps steckt und noch nicht selber strahlt, vielleicht der jüngste massereiche Stern, der je gesichtet wurde: Die radioastronomischen Beobachtungen des umgebenden Gases zeigen noch keinerlei Indizien für ionisierende Strahlung.

Während dieser Protostern der erste ist, der in seiner noch extrem dichten Geburtswolke entstand, gibt es in NGC 3603 schon jede Menge massereiche Sterne - deren Sternwinde praktischerweise schon so viel Gas davongeblasen haben, daß auch mehrere Protosterne sichtbar geworden sind. Jedenfalls für das SEST und das mittelinfrarote Instrument TIMMI 2 am 3.6-m-Teleskop auf La Silla: 13 molekulare Klumpen waren zu entdecken und mehrere IR-helle Sterne mit der bis zu 100'000-fachen Leuchtkraft der Sonne. Sie haben bereits über 10 Sonnenmassen und wachsen noch weiter, mit etwa einer Erdmasse pro Tag. Und zwar durch einen kontinuierlichen Akkretionsprozeß und nicht etwa das Verschmelzen mit anderen Sternen, denn solche sind in der Nähe nicht zu sehen. [20.6.2003]

[685] Links: ein BIMA Press Release zum ersten Fall, ein ESO Press Release zum zweiten sowie zur allgemeinen Problematik, plus Artikel von Astronomy und Space.com.

Cepheiden leben gerne in Dreifach-Systemen, hat eine Durchmusterung vermeintlicher Doppelsterne ergeben, in denen diese berühmten Veränderlichen vorkommen - von den 14 Systemen mit den bestbekannten Bahnen stellten sich gleich 7 als Dreiersysteme heraus: ein CfA Press Release und ein Artikel von Astronomy.

Die Bahn von Sirius B besser denn je beschrieben hat ein Astronom unter Benutzung tausender von Beobachtungen des berühmtesten Weißen Zwergs seit dem 19. Jahrhundert - er hat danach 1.00±0.01 (und Sirius selbst 2.02±0.03) Sonnenmassen und eine Umlaufsperiode von 50.2 Jahren: LPL Press Release.

Die Entfernungsbestimmung von Zwergnovae wird plötzlich einfacher, denn es gibt eine exzellente Korrelation von Bahnperiode und absoluter Helligkeit - und prompt stellt sich heraus, daß die meisten Zwergnovae weiter weg und heller sind als gedacht: NMSU Press Release.

Wie der Protoplanetare Nebel »Red Rectangle« funktioniert, ist jetzt modelliert worden - zwei schnelle jetartige Ausflüsse dürften für seine exotische kantige Form verantwortlich sein: JPL Press Release.

Jede Menge Sauerstoff in einem Supernova-Rest ist vom Röntgensatelliten Chandra beobachtet worden - das gelang bisher erst in wenigen Fällen: Chandra Press Release. Eine »Supernova-Fabrik« in der Galaxie Arp 299: NRAO Press Release, Astronomy und Space.com.

Verschwinden zirkumstellare Scheiben rasch - oder werden sie nur unsichtbar?

Eindeutig sind nur die Beobachtungen selbst: Junge Sterne sind von dichten Gasscheiben umgeben, aus denen nach allgemeiner Auffassung Planetensysteme entstehen können - doch nach etwa drei Jahrmillionen sind diese Scheiben nicht mehr zu sehen, während sie im Alter von 1 Mio. Jahren bei denselben Sternen noch häufig waren. In diesem kurzen Zeitraum können sich nach bisheriger Vorstellung aber noch gar keine Planeten gebildet haben, insbesondere keine Gasriesen, und doch scheint die Milchstraße gerade von letzteren voll zu sein. Zwei Interpretationen dieses Paradoxons sind denkbar und Ende März auch gleichzeitig auf einer Konferenz vorgeschlagen worden:

• Planeten bilden sich schneller als gedacht und sind schon weitgehend fertig, wenn sich die Scheiben aufgelöst haben - das müßte für erdähnliche Planeten ebenso gelten wie für Gasriesen.

• Oder aber das Scheibenmaterial macht sich unsichtbar, weil es größtenteils in Partikel einer Größe agglomeriert ist, die sich der Beobachtung weitgehend entziehen.