Meldungen Nr. 941-950
vom 20.-25.9.2004
Aktuelle Meldungen / Archiv

Gravity Probe B hat die Arbeit aufgenommen | Schlüsselthemen für den Square Kilometer Array | Fred Whipple mit 97 gestorben | Neuer Kandidat für erstes Foto eines Exoplaneten | Neuer Komet Machholz | Genesis trotz Crash ein großer Erfolg? | Wasserdampf & Methan korrelieren in der Marsatmosphäre | Mit dem Hubble Ultra Deep Field zu den ersten Galaxien | Zweite Verlängerung für die Marsrover
Seeing-Messungen bekräftigen: »Dome C« der beste Astro-Standort der Erde

Die australischen Astronomen, die vom antarktischen Hochplateau als Standort der nächsten Generation optischer Teleskope träumen (siehe Artikel 743), können jetzt auf eine erstaunliche Meßreihe verweisen: Das Seeing über dem »Dome C« hatte im vergangenen Südwinter einen Median-Wert von nur 0.27 Bogensekunden! Selbst auf den besten Bergen, wo bisher Sternwarten gebaut worden sind, ist dieser Wert mit 0.5 bis 1.0 Bogensekunden um einen Faktor 2 bis 3 schlechter. Zusammen mit anderen Umweltfaktoren wie der thermischen Emission der Atmosphäre, Luftverschmutzung oder Wind kann man den Dome C durchaus als den astronomisch besten Platz auf dem ganzen Planeten bezeichnen.

Die Seeing-Messungen stammen vom Multi-Aperture Scintillation Sensor (MASS) , der im Januar 2004 im AASTINO, dem Automated Astrophysical Site Testing International Observatory, installiert wurde, das die Australier ein Jahr zuvor auf den Dome C gebracht hatten. Bis dahin hatte man über das Seeing in der langen Polarnacht nur Vermutungen anstellen können, und weil es am astronomisch schon lange genutzten Südpol - aus Gründen der lokalen Luftströmung - meist miserabel ist, waren echte Messungen wichtig. Da auf dem Dome C noch nicht überwintert werden kann, mußte die automatische Meßstation ran, die zuvor ausgiebig geeicht worden war. Zusätzlich zum MASS, der über Szintillationsmessungen an Einzelsternen die Seeing-Beiträge ab 500 m Höhe ermittelt, war auch ein akustisch arbeitendes SODAR für 30 bis 500 m im Einsatz.

Das atmosphärische Turbulenzprofil, das so gemessen wurde, unterschied sich von jedem anderen, das aus mittleren Breiten vorlag. Und der Dome-C-Mittelwert des Seeings von 0.27 Bogensekunden wird in mittleren Breiten nur in extremen Ausnahmefällen erreicht (weit weniger als 1% der Zeit), während die besten antarktischen Seeing-Werte von 0.07 Bogensekunden auf der ganzen Erde unerreicht sind. Natürlich möchte man es noch schärfer haben, und Adaptive Optik funktioniert bei von vorne herein exzellentem Seeing besonders gut bzw. kann einfacher konstruiert werden. Dome C bietet außerdem extrem geringe atmosphärische IR-Emission, mehr als drei Viertel aller Nächte sind wolkenlos, es gibt kaum Wind - und der technische Aufwand der Bauarbeiten hielte sich in Grenzen. Nur etwa 3 Dollar pro Kilogramm kostet der Materialtransport: Die Antarktis ist »fast wie der Weltraum, aber der Start ist gratis.« [25.9.2004]

[950] Quellen: Lawrence & al., Nature 431 [16.9.2004] 278-81 + Storey, New Scientist vom 18.9.2004 S. 15. Links: ein AAO Press Release und Artikel von Sci. Am und New Scientist - und The Australian mit ersten Ideen, was man auf dem Dome C so alles bauen könnte.

Das Large Binocular Telescope stellt sich vor - erst Ende 2005 kommt allerdings der zweite der beiden 8.4-m-Spiegel, und seine volle Leistungsfähigkeit wird das unter starker deutscher Beteiligung in Arizona gebaute Instrument nicht vor 2007 erreichen: UA und MPG Press Releases und eine Glosse aus der ZEIT.


Zweite Verlängerung für die Marsrover: Sechs weitere Monate

Beide Marsrover haben eine 12-tägige Ruhepause rund um die Sonnenkonjunktion des Mars mit stark gestörtem Funkverkehr wie auch die bisherige Winterkälte problemlos überstanden - und so hat ihnen die NASA nun weitere sechs Monate Betrieb (zu Kosten von je 2.8 Mio.$) gewährt. Bis Januar allerdings zunächst nur mit einer 5-Tage-Woche: Dann werden jeweils 2 Tage lang die Batterien intensiv nachgeladen. Danach kann aber wieder jeden Tag gearbeitet werden - bis die Rover den Geist aufgeben, was weit jenseits der »Garantie« natürlich jeden Augenblick der Fall sein kann. Die Betreuung der Rover verläuft jetzt anders als bisher: Die verbliebenen 150 Wissenschaftler sind nicht mehr am JPL sondern koordinieren das weitere Vorgehen via Telekonferenz von ihren heimischen Instituten aus.

Die Hardware beider Rover ist in erstaunlich gutem Zustand: Ein Steinchen, das in Opportunitys RAT klemmte, ist kürzlich von selbst herausgefallen, das schwergängige Rad von Spirit macht keinen Ärger mehr, und Opportunitys empfindliches IR-Instrument TES hat entgegen mancher Sorge alle eiskalten »Deep Sleep«-Phasen überstanden. Auch sammelt sich nicht immer weiter Staub auf den Solarzellen der Rover, so daß kein akuter Strommangel droht. Spirit wird nun ihre Fahrt die Columbia Hills hinauf bis auf den Gipfel des Husband Hill - mit guter Aussicht - fortsetzen, während Opportunity den Endurance Crater wieder verläßt, ihren eigenen Hitzeschild aufsucht und dann in Richtung des 5 km entfernten Einschlagskraters Victoria aufbricht. [25.9.2004]

[949] Links: MER Press Releases vom 21. und 1. September, ein APOD und Artikel von Fla. Today und Space Today.

Das erste wissenschaftliche Paper über den Nachweis von Methan in der Marsatmosphäre erscheint in diesen Tagen in Icarus - und der Autor hält isolierte Kolonien lebender Bakterien für die naheliegendste Erklärung: Nature. Die entsprechenden Messungen des Mars Express aus Artikel 947 werden derweil hitzig debattiert: New Sci., Mars Society.

Ein Modell für die Atmosphäre des jungen Mars, mit sehr sauren Meeren und dichter Atmosphäre, würde das Fehlen von Karbonaten auf der heutigen Marsoberfläche erklären: Nature, National Geogr.

Wie der Mars seine Atmosphäre durch Erosion an den Sonnenwind verliert, beobachtet ziemlich direkt das Instrument ASPERA-3 auf dem Mars Express: MPG PM.


Mit dem Hubble Ultra Deep Field zu den ersten Galaxien mit Sternentstehung

Zahlreiche unabhängige Arbeitsgruppen haben sich inzwischen der frei zugänglichen Daten des Hubble Ultra Deep Field aus
Artikel 867 angenommen und der Natur der schwächsten Lichtkleckse nachgespürt, die das Weltraumteleskop bei seiner besonders tiefen Aufnahmen mit ACS und NICMOS nachgewiesen hat. Je nach Analyse haben sich zwischen 54 und 108 dieser roten Objektchen als das entpuppt, was man heute Zwerggalaxien nennen würde: ein weiterer Beleg für das populäre Bild des Galaxienwachstums aus kleineren Bausteinen. Allerdings kommen die Studien zu unterschiedlichen Aussagen darüber, ob die im HUDF beobachtete erste Galaxiengeneration in der Lage war, die Reionisation des Alls (vgl. Artikel 906) zu bewerkstelligen:

  • Nach einer Analyse, die nur einen Tag nach der Veröffentlichung des HUDF erschien (und teilweise auf früheren Beobachtungen des Himmelsfeldes und Keck-Spektren dabei entdeckter Galaxien basierte), reichte die UV-Strahlung dieser Galaxien zusammen nicht, um das All durchsichtig werden zu lassen.
  • Enthielten die damaligen Galaxien indes erheblich weniger schwere Elemente (»Metalle«) als heutige Galaxien, dann waren ihre Sterne im Mittel viel massereicher und UV-heller, sagt eine andere Analyse, und ihre Strahlung hätte gereicht.
  • Das kommt auch bei einer dritten Analyse heraus, bei der die Zahl der schwächsten Galaxien, die selbst das HUDF nicht sehen konnte, aus den Beobachtungen hochgerechnet wurde: Das Gesamtlicht hätte für die Reionisation bis z=6 gereicht, selbst bei heutiger Metallizität.
  • Wieder eine andere Untersuchung förderte einige HUDF-Galaxien mit Rotverschiebungen von z=7-8 in den NICMOS-Bildern zutage, die aber zusammen weniger Reionisationswirkung als die Galaxien bei z=6 - 200 Mio. Jahre später - entfalten konnten.
  • Besonders viele HUDF-Galaxien mit einer Rotverschiebung von 5.9 sind bei einer fünften Studie entdeckt worden: Sie gehören zu einer Art »Schicht« aus Galaxien, die auch vom Erdboden aus nachgewiesen wurde.
Die Existenz derartiger Schichtstrukturen mit mehr Galaxien als in der Umgebung dürfte bei der Reionisation des Kosmos natürlich eine Rolle gespielt haben: In verschiedenen Regionen dürfte sie unterschiedlich schnell fortgeschritten sein, vornehmlich in der Nähe von Galaxienanhäufungen. Auch die gegenwärtigen HST-Instrumente können jedoch nicht alle Fragen klären: Wenn es gelingt, die neue Kamera WFC3 einzubauen, per Roboter oder Shuttle, dann dürfte das HST noch zehnmal mehr ferne IR-Galaxien als die NICMOS aufspüren können. Und der Nachfolgesatellit JWST müßte noch über das HST hinaus bis in die Epoche der Entstehung der allerersten Sterne und -haufen schauen können. [25.9.2004]

[948] Links: ein HST Press Release, British Info Services und Artikel von Sky & Tel., Wired und BBC.

Eine enorme Kollision zweier Galaxienhaufen, die zu ihrer Fusion führen wird. beobachtet der Röntgensatellit Chandra in relativer Nähe zur Milchstraße - das bedeutet, daß das Wachstum der Galaxienhaufen auch heute noch weitergeht: ein NASA Press Release und Artikel von New Scientist und NetZeitung.


Wasserdampf & Methan korrelieren in der Marsatmosphäre

Messungen des Planetaren Fourier-Spektrometers (PFS) auf dem Mars Express sorgen für Aufsehen: Nicht nur gilt es inzwischen als gesichert, daß die Marsatmosphäre Spuren von Methan enthält (vgl.
Artikel 877) - seine größte Dichte in der unteren Atmosphäre hat es just da, wo es auch den meisten Wasserdampf (sowie auch besonders viel Eis im Boden) gibt. In 10 bis 15 km Höhe ist die Atmosphäre homogen, so daß die beiden Gase aus dem Marsboden stammen müssen: Die PFS-Messungen legen nahe, daß es eine gemeinsame Quelle von Wasserdampf und Methan gibt. Vielleicht ist es schwacher Vulkanismus, der sie an manchen Stellen aus dem Boden treibt. Oder - die Spekulation bekommt nun neue Nahrung - Erdwärme hält Wasser unter manchen Marsregionen flüssig, in dem wiederum methanproduzierende Bakterien hausen ... [20.9.2004]

[947] Links: ein ESA Press Release und Artikel von BBC und Space.com.

Terra Meridianii ist voll von denselben Aufschlüssen, die Opportunity gefunden hat, zeigen THEMIS-Karten von Mars Odyssey - das impliziert, daß es dort einmal eine gewaltige Wasserfläche von den Ausmaßen der Ostsee gab und daß der Mars doch (vgl. Artikel 733) einst eine warme Phase durchlebte: ein U Colorado Press Release und Artikel von SF Gate und Welt.


Genesis trotz Crash ein großer Erfolg?

Mit größter Sorgfalt wird in diesen Tagen die halb zertrümmerte Rückkehrkapsel der Mission Genesis aus
Artikel 308 in einem Cleanroom auf einem Militärgelände in Utah zerlegt - und die Wissenschaftler hinter dem ersten Versuch, ein wenig Sonnenwind unter kontrollierten Bedingungen im interplanetaren Raum einzufangen und zur Erde zu bringen, werden immer optimistischer, daß genügend Probenträger den ungebremsten Absturz am 8. September überlebt haben. Warum die offenbar intakte Pyrotechnik des Fallschirmsystems keinen Zündbefehl bekommen hatte, untersucht gleichzeitig eine Kommission, die bis Mitte November einen Bericht vorlegen soll - auf den insbesondere die Freunde der Mission Stardust warten, denn deren Rückkehrkapsel trägt einen zumindest verwandten Fallschirm. Der anfängliche Verdacht, eine kurz nach dem Start 2001 etwas überhitzte Batterie sei schuld, hat sich bisher nicht erhärtet.

Die Kapsel liegt jetzt falsch herum auf einem Tisch und wird schichtweise »abgetragen«: Zahllose Splitter der glasartigen »Wafers«, mit denen der Sonnenwind eingefangen wurde, sind schon herausoperiert, darunter immerhin schon ein halb erhaltener Wafer. Besonderes Interesse gilt ferner den Konzentratoren, die speziell Sauerstoffionen aufsammeln sollten, auf daß sich die Isotopenverhältnisse ermitteln lassen mögen: Das ist das Primärziel der ganzen Mission gewesen, weil sich aus den Verhältnissen Entscheidendes über die Zustände im sich bildenden Sonnensystem lernen lassen sollte. Nach einer ersten visuellen Inspektion des Kapselinneren mit einem kleinen Spiegel gilt es als wahrscheinlich, daß die Konzentratoren teilweise erhalten sind, ebenso Teile weiterer Spezialfänger. Die schwierigste Aufgabe ist nun allerdings die Reinigung der Probensammler, die allesamt verschmutzt wurden, als die Kapsel durch den Impakt mit 311 km/h aufplatzte.

Die Sonnenwindteilchen sollten rund 100 Nanometer tief in die Sammelflächen eingedrungen sein, und wenn man die Kollektoren extrem sorgfältig säubert, wobei an Techniken aus der Halbleiterfertigung gedacht wird, sollten sich die Atome des Sonnenwinds zu guter Letzt relativ unbeeinflußt isolieren lassen. Noch gibt es keinen konkreten Termin, wann die Probensammler aus Utah zum Johnson Space Center in Texas gebracht werden, wo die wissenschaftliche Untersuchung stattfinden soll. Klar ist nur, daß erst nach erfolgreicher Reinigung mit der Analyse begonnen werden soll. Frohlocken können aber schon jetzt eine Handvoll Forscher, darunter der Meteorspezialist Peter Jenniskens, die den Wiedereintritt der Kapsel erfolgreich von einem Meßflugzeug aus verfolgten, um etwas über das Verhalten des Hitzeschilds unter kontrollierten Bedingungen zu lernen - bis zur Nichtauslösung des Fallschirms war die Mission schließlich exakt nach Drehbuch verlaufen ... [20.9.2004]

[946] Links: Status Reports und Press Releases vom 16., 10. und 8. September, ein NASA Release über die Untersuchung, ein AFMC Release über die Beobachtungen des Reentry, Bilder der Rettungsaktion und der Bruchlandung und Artikel von Scientific Am., Nature, AW&ST, Spaceflight Now, AstroBiology, Space.com, Welt und NetZeitung.

Rosetta wird weiter durchgecheckt, und dabei wurde nun auch der Staubanalysator COSIMA auf dem künftigen Kometenorbiter aktiviert: vH&S PM (PDF).

Dawn hat die Critical Design Review passiert, und die Multi-Asteroiden-Mission aus Artikel 732 hat jetzt grünes Licht für die Realisierung: Early Light Newsletter.

Großauftrag für Nuklearsonde JIMO vergeben - Northrop soll die ungeheuer teure und umstrittene Mission realisieren helfen: NASA Press Release, Space News.


Neuer Komet Machholz - im Januar mit 4m hoch am Himmel?

Ein neuer Komet könnte rund um die Jahreswende zu einem schönen Feldstecherobjekt für die nördliche Hemisphäre werden: C/2004 Q2 wird sein Perihel - 1.2 AU - um den 24. Januar erreichen und seine Erdnähe von nur 0.35 AU bereits am 5. Januar. In den folgenden Tagen wird er einer ersten Abschätzung zufolge etwa 4.1m erreichen - und dabei bis über 70° hoch am mondlosen, dunklen deutschen Abendhimmel stehen. Das geometrische wie mondtechnisch optimale Intervall reicht vom 31. Dezember bis 15. Januar, rund um die voraussichtlich größte Helligkeit des Kometen, die dieser in diesem Zeitraum praktisch konstant halten sollte, während er vom Stier über den Widder in den Perseus zieht. Entdeckt wurde der Komet am 27. August vom Amerikaner Donald »Don« Edward Machholz im kalifornischen Colfax mit einem 15-cm-Dynascope von Criterion (Baujahr 1968) - es war bereits seine 10. Kometenentdeckung, und seit der letzten 1994 hatte Machholz weitere 1457 Stunden oder 9 Wochen gesucht (und insgesamt seit 1975 enorme 42 Wochen oder 4/5 eines Jahres).

Natürlich lassen sich über die weitere Helligkeitsentwicklung von C/2004 Q2 (Machholz) so kurz nach der Entdeckung noch keine verläßlichen Aussagen machen: Der Komet kann schwächer bleiben oder aber heller werden, wenn ihm die Sonnennähe guttut oder ihn gar zu einem Ausbruch verleitet. Dank der außergewöhnlich guten Sichtbedingungen sollte aber selbst ein Komet von nur 4. oder 5. Größe eine schöne Erscheinung im Feldstecher und Fernrohr werden (vom fotografischen oder CCDischen Bild ganz zu schweigen) und schwach mit dem bloßen Auge sichtbar sein. Da das optimale Sichtfenster gut 2 Wochen dauert, sollte selbst das Wetter kaum ein Thema sein, und wenn sich Ende Januar ein 2. Fenster öffnet, könnte Machholz noch immer 4.7m haben und sogar 80° hoch stehen. Mitte Mai stand Machholz, damals 14m schwach, übrigens neben dem langen Schweif des Kometen C/2002 T7 (LINEAR) - und tatsächlich ist er mindestens einmal, von Jäger & Rhemann in Namibia, dabei abgelichtet worden, freilich ohne seinerzeit entdeckt zu werden ... [20.9.2004]

[945] Sichtberechnungen: D. Fischer mit dem JPL Ephemeris Generator (einfach »Machholz« bei "Target Body" im unteren Fenster eingeben) für Bonn. Links: die aktuelle Ephemeride, diverse Infos, Artikel von Sky & Tel. und Space.com - und die Mai-Aufnahme.

Neuer Komet ASAS für SOHO interessant - um den 7. Oktober wird C/2004 R2, den die von Polen aus gesteuerte All Sky Automated Survey in Chile mit einem 200-mm-Teleobjektiv(!) entdeckte, nahe an der Sonne vorbeiziehen: Sky & Tel.

Bakterien könnten einen Meteoritensturz überleben, zeigen Laborexperimente - damit ist der Panspermie im Sonnensystem sozusagen Tür & Tor geöffnet: Nature.

Impaktkrater sind gute Lebensräume für Mikroorganismen, zeigt sich im Haugton-Krater - vielleicht waren die vielen Einschläge auf der jungen Erde gar für die Entstehung des Lebens wesentlich: New Scientist.

Erst ab Impakten einer bestimmten Größe sind globale Waldbrände zu erwarten, zeigen neue Modelle - außer im Falle des K/TB-Impakts vor 65 Myr blieb es wohl meist bei höchsten kontinentweiten Bränden, denn der zugehörige Krater muß mindestens 135 km groß sein: SwRI Press Release.

Spuren einer gigantischen Flutwelle nach einem Impakt vor 200 Myr - an der Grenze von Trias und Jura, als 3/4 aller Spezies ausstarben - sind in England und nun in kleinerem Ausmaß auch bei Tübingen gefunden worden: NetZeitung.


Neuer Kandidat für erstes Foto eines Exoplaneten

Das Objekt ist sehr schwach, sehr rot und steht - in Projektion - 55 AU neben einem Braunen Zwerg in der TW Hydrae-Assoziation (TWA), die rund 70 parsec (230 Lichtjahre) von der Erde entfernt liegt: Wenn es sich tatsächlich um einen Begleiter des Braunen Zwergs von etwa 25 Jupitermassen handelt und man den aktuellen Modellen für die Entwicklung massearmer Himmelskörper vertraut, dann hat dieses Objekt - entdeckt mit dem Very Large Telescope und Adaptiver Optik im Infraroten - 5±2 Jupitermassen und eine Oberflächentemperatur von 1250±200 Kelvin. Und wäre der erste Exoplanet im Orbit um einen (zumindest Quasi-)Stern, der direkt abgebildet worden wäre: Solcherlei »Giant Planet Candidate Companions« (GPCCs), wie die Entdecker den Fund tauften, gibt es immer häufiger (vgl.
Artikel 921 Kurzm. 1), aber noch nie ist der Beweis geglückt, daß es sich wirklich um Exoplaneten handelt (manchmal hingegen die Widerlegung; siehe Artikel 8).

In diesem Fall würden immerhin ein verrauschtes erstes Spektrum (mit Hinweisen auf Wasser) und die Farbe zu einem sehr massearmen Objekt des Spektraltyps L5 bis L9.5 passen. Und wenn sich in einem halben Jahr oder so zeigt, daß es exakt die gleiche Eigenbewegung wie der Braune Zwerg hat, dann wäre die Planetennatur praktisch bewiesen. Eine Orbitalbewegung wäre dagegen sehr viel schwieriger zu beweisen, weil die Umlaufsperiode bei über 1000 Jahren liegen könnte. Daß das Objekt überhaupt nachzuweisen war, verdankt es seiner immer noch substanziellen infraroten Leuchtkraft, die durch den fortdauernden gravitativen Kollaps der Gaskugel zustandekommt - schließlich ist die TWA erst rund 8 Mio. Jahre alt. Und der Tatsache, daß ein nur 5-mal schwererer Brauner Zwerg als seine »Sonne« ausgesprochen lichtschwach ist und es lange nicht so zu überstrahlen vermag, wie es bei einem echten Stern der Fall wäre. [20.9.2004]

[944] Links: ein Paper von Chauvin & al., ein ESO Press Release und Artikel von Nature, Sky & Tel. und NetZeitung.

Noch zwei weitere »Exo-Neptune« sind schon entdeckt und damit eine neue Unterklasse von Planeten fremder Sterne etabliert - fragt sich nur, ob die Europäer aus Artikel 940 oder Amerikaner die ersten waren: Papers von McArthur &. al und Butler & al., Press Releases von McDonald Obs., Berkeley und NASA und Artikel von SF Gate (auch zum Prioritätsstreit), Nature, Sky & Tel., AstroBiology, BdW und NetZeitung.

Auch Amateurastronomen sehen den neuen Transit-Planeten TrES-1 aus Artikel 940, der seine Sonne um 3% verdunkelt: Sky&Tel. (auch aus Deutschland wurden inzwischen ähnlich gute Lichtkurven bekannt).

Fünf weitere Entdeckungen der Anglo-Australian Planet Search, die schon seit 1998 und noch bis 2010 läuft - und bald auch echte Exo-Jupiters mit 12 Jahren Umlaufszeit nachweisen können wird: AAO Press Release.


Kometen-Guru Fred Whipple mit 97 gestorben

Am bekanntesten wurde Fred Lawrence Whipple sicherlich durch sein detailliertes Modell eines festen Kometenkerns, das er 1950 aus Bahnbeobachtungen vor allem an Komet Encke abgeleitet hatte und das schließlich die Bilder der Raumsonden vom Innenleben des Halleyschen Kometen 1986 vollauf bestätigt hatten - aber der amerikanische Planetenforscher hat noch weit mehr geleistet, über mehr als sieben Jahrzehnte hinweg. So entwickelte er schon früh Methoden zur Bahnbestimmung von Meteoren und konnte zeigen, daß sie allesamt aus dem eigenen Sonnensystem stammen und überwiegend auf Kometen zurückgehen. Und als die ersten künstlichen Erdsatelliten flogen, hatte er - als einziger - bereits ein Netzwerk aus optischen Beobachtern zur genauen Verfolgung ihrer Bahnen vorbereitet, aus denen sich wiederum etwas über die obere Erdatmosphäre lernen ließ. Auch den »Whipple Shield« zum Schutz von Kometensonden vor dem Komastaub erfand Whipple bereits 1946 - lange bevor es überhaupt Raumfahrt gab. Am 30. August starb der große Astronom kurz vor seinem 98. Geburtstag. [20.9.2004]

[943] Links: ein CfA Press Release, weitere Nachrufe von Guardian und Economist - und das bahnbrechende Paper von 1950 in Original (sowie die angekündigte Fortsetzung).

Auch der Vater der Hubble-Kamera WF/PC ist tot - James Westphal, der 74 Jahre alt wurde, entwickelte auch mach anderes Instrument, inbesondere für das 5-m-Teleskop auf dem Palomar Mountain: Caltech PR.


Neue Schlüsselthemen für den Square Kilometer Array

Schon seit 11 Jahren gibt es die Large Telescope Working Group der International Union of Radio Science, die über ein gewaltiges Radiointerferometer sinniert: Der Square Kilometer Array (SKA) soll, wie der Name unschwer verrät, eine sammelnde Fläche von einem Quadratkilometer bekommen, wobei die einzelnen Antennen aber der räumlichen Auflösung zuliebe über ein wesentlich größeres Areal verstreut werden. Solch ein Instrument würde um einen Faktor 100 und mehr empfindlicher als alles sein, was heute existiert - und bei Kosten von mindestens einer Milliarde Dollar nur in internationaler Zusammenarbeit zu realisieren sein. Im August 2000 hatten Vertreter von 11 Ländern ein Memorandum of Understanding unterzeichnet (siehe
Artikel 98) und ein Steering Committee gegründet, das das Projekt nun systematisch vorantreibt.

Im Jahr zuvor war auch eine erste detaillierte wissenschaftliche Begründung für den SKA aufgeschrieben worden, doch die ist in den seither verstrichenen fünf Jahren überraschend schnell veraltet - zahlreiche Entdeckungen im nahen und fernen Kosmos und insbesondere in der Kosmologie haben bereits eine komplette Revision nötig gemacht. Der neue »Science Case« liegt nun als dickes Buch vor: Die Autoren waren aufgefordert worden, die brennendsten Fragen der Astrophysik zu benennen und explizit zu belegen, warum gerade solch ein Super-Radioteleskop Antworten verspricht. Insbesondere wurden fünf Key Science Programs (KSPs) definiert: Diese Forschungsprogramme sollten nicht nur wichtig und nur oder zumindest besonders gut mit dem SKA zu erledigen sein, sondern es war auch gefordert, daß sie Astronomen aller Art gleichermaßen begeistern mögen (und die Geldgeber in den SKA-Nationen ebenso). Die KSPs heißen

  • The Cradle of Life: Dabei geht es um die Entstehung extrasolarer Planeten aus Staubscheiben aber auch um den Nachweis biorelevanter Moleküle im All - und um den möglichen Empfang versehentlich ausgestrahlten Funks fremder Intelligenzen (»leakage radiation«) von Planeten naher Sterne.

  • Die Strong-Field Tests of Gravity Using Pulsars and Black Holes basieren auf der Erwartung, daß der SKA zehntausende neue Pulare finden wird - und sich darunter auch exotische Systeme (wie etwa ein Pulsar im Orbit um ein Schwarzes Loch) befinden werden, mit denen man relativistische Physik betreiben kann (vgl. Artikel 816).

  • The Origin and Evolution of Cosmic Magnetism wird sich erkunden lassen, weil der SKA bis in große Distanzen über mehrere physikalische Effekte Magnetfelder nachweisen und erstmals erkunden kann, ob sie (und nicht nur die Schwerkraft) eine Rolle bei der kosmischen Strukturbildung spielten. Und woher sie überhaupt stammen.

  • Die Galaxy Evolution and Cosmology sind dem SKA über die Radioemission des neutralen Wasserstoffs in Galaxien zugänglich, den ein derart empfindliches Teleskop auch in kosmologischen Distanzen nachweisen kann. Einerseits läßt sich die Entstehung der Galaxien selbst untersuchen, und zum anderen die räumliche Verteilung von einer Milliarde Galaxien ermitteln, woraus sich dann fundamentale physikalische Erkenntnisse ableiten lassen.

  • Probing of the Dark Ages wird der SKA ebenfalls mit Hilfe des neutralen Wasserstoffs erledigen, jetzt aber im intergalaktischen Raum zwischen den frühesten Galaxien, wo es von diesen gerade wieder reionisiert wird. Und die Bestandteile schon der allerersten Galaxien - molekulares Gas, Staub, Sternbildung etc. - werden dem SKA ebenfalls zugänglich sein.
Natürlich kann man jetzt noch nicht sagen, welches dieser Felder die größten SKA-Entdeckungen hervorbringen wird (und es wurde sogar diskutiert - aber wieder verworfen - als sechstes KSP kurzerhand die »Exploration of the Unknown« aufzunehmen). Aber allein das 4. KSP verspricht schon Enormes: Die eine Milliarde Galaxien bis Rotverschiebung 1.5, die der SKA erfassen dürfte, erfüllen ein tausendmal größeres Volumen als die großen optischen Himmelsdurchmusterungen wie die SDSS erreichen (vgl. Artikel 868). Und ihre exakten Rotverschiebungen und damit Entfernungen liefert die Wasserstoff-Emission (21-cm-Linie) gleich mit: Es wird ein enorm präzises Bild ihrer räumlichen Verteilung entstehen - in dem sich genau dieselben Dichtefluktuationen wiederspiegeln, die auch in die kosmische Hintergrundstrahlung eingeprägt sind, doch zu einem späteren kosmischen Zeitpunkt.

Schon jetzt läßt sich ausrechnen, daß sich aus der Kombination beider Beobachtungen die Natur der geheimnisvollen Dunklen Energie - und ob sie zeitlich variabel ist - weit besser ermitteln lassen wird als selbst mit den besten Messungen der Hintergrundstrahlung alleine (die vom ESA- Satelliten Planck erwartet werden). Nach nur ein paar Monaten (!) Meßzeit sollte der SKA z.B. bereits eindeutig klären können, ob Einsteins Kosmologische Konstante hinter der Dunklen Energie steckt (also w=-1 ist; siehe Artikel 933) oder Neue Physik. Das freilich nur, wenn der SKA ein großes Gesichtsfeld haben wird, und das ist nur bei einigen der immer noch sieben völlig verschiedenen Bauweisen der Fall, die für das Interferometer diskutiert werden. Andere Fragestellungen rufen aber nach höheren Radiofrequenzen, während das Gesichtsfeld egal ist: Immer stärker zeichnet sich daher ab, daß der SKA ein Hybridsystem aus mehreren verschiedenartigen Radiointerferometern werden könnte. [20.9.2004]

[942] Quelle: ein Vortrag von S. Rawlings (Univ. Oxford) am MPIfR Bonn am 17.9.2004. Links: die Homepage des SKA, ein Flyer (2 Seiten PDF) und ein Paper von Carilli & Rawlings zum neuen Science Case, eine Broschüre (6 Seiten PDF) - und GPS World zu einem besonders exotischen SKA-Konzept mit fliegendem Empfänger.

Der niederländische LOFAR macht Fortschritte und die Initial Test Station liefert schon mit einer Handvoll Antennen die ersten Radiobilder - aber die ganz große Version des futuristischen Radioteleskops (vgl. Artikel 790) könnte ganz woanders entstehen: Sky & Tel.

Das Arecibo-Teleskop beginnt eine besonders umfangreiche Himmelsdurchmusterung mit dem neuen Empfänger ALFA, der sieben Punkte gleichzeitig erfaßt: AP.

Das Radioteleskop Effelsberg bekommt einen Sekundärspiegel mit Aktiver Optik, um ab 2006 bei kurzen Wellenlängen noch bessere Resultate zu liefern: MPIfR PM.

Neue Ergebnisse von Adaptiver Optik mit Laserstern am Keck-Teleskop liegen vor (s.a. Artikel 757) - das Galaktische Zentrum kann nun großflächig in hoher Schärfe betrachtet und die schwache optischen Emission von Sgr A* leichter als zuvor gesehen werden: Keck PR.

Optisches Interferometer überführt Mira-Sterne - Messungen von IOTA in Arizona in nahen IR zeigen, daß diese entwickelten Sterne deutlich kleiner als gedacht sind, sich aber mysteriöserweise mit einer Schale aus Molekülen umgeben haben: ein NOAO Press Release und Artikel von New Scientist und Space.com.


Die Gravity Probe B hat die Arbeit aufgenommen

Es dauerte doppelt so lange wie geplant, aber der exotische NASA-Satellit Gravity Probe B (siehe
Artikel 889) hat nach vier Monaten intensiven Tests am 27. August mit den wissenschaftlichen Messungen beginnen können. Durch die Verzögerungen bei der Inbetriebnahme wird sich die Meßzeit etwas verkürzen, aber die wissenschaftlichen Ziele sollten dennoch alle erreichbar sein. Mindestens zweimal täglich liefert der Satellit nun Messungen der Achsenlage der Gyroskope, die tief in seinem Inneren rotieren und die relativistischen Effekten gehorchend geringfügig driften sollen. Ob sie das tun, soll erst ganz am Ende der Mission bekanntgegeben werden, wenn alle Daten sorgfältig ausgewertet sind. Unterdessen lästern Kritiker, Beobachtungen an einem Neutronenstern hätten inzwischen genau das nachgewiesen, was eigentlich die Gravity Probe B als erste schaffen sollte ... [20.9.2004]

[941] Links: Science@NASA und ein Status Report zum Beginn der Messungen - und der New Scientist zu den entsprechenden Beobachtungen am Neutronenstern ...

H.E.S.S. entdeckt eine harte Gammaquelle im Galaktischen Zentrum, die das neue Cherenkov-Teleskop aus Artikel 516 mit höherer Winkelauflösung als alle Vorgänger orten konnte: ein Paper von Aharonian & al. und MPG und PPARC Press Releases.

Die fliegende Sternwarte SOFIA hat ihren ersten Stern gesehen, freilich noch auf dem Boden stehend, Mitte August - aber die Integration des amerikanisch-deutschen Überfliegers kommt gut voran: Ames Release.

RoboNet ist etabliert, das erste Netzwerk robotischer 2-m-Teleskope auf mehreren Kontinenten, das im Prinzip Beobachtungen rund um die Uhr erlaubt: PPARC Press Release.


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