AK062 Rote Punkte, Teleskope und Raketen

Shownotes

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Über den Sommer ist sehr viel ist in der Astronomie passiert! Darum gibt’s in den langen Space News einen Rückblick und Ausblick auf so einiges, was in der Weltraumforschung und der Raumfahrt so los ist.

 

Die Little Red Dots in den Aufnahmen des JWST geben seit ihrer Entdeckung vor ein paar Jahren Rätsel auf. Sind es aktive Galaxienkerne? Oder gar Black Hole Stars? Ein deutsches Forscherteam konnte jetzt die Entstehung dieser rätselhaften Objekte modellieren.

 

Schon wenige hundert Millionen Jahre nach dem Urknall gab es im Universum supermassereiche Schwarze Löcher mit der millionen- oder sogar milliardenfachen Masse unserer Sonne. Wie sich solche Giganten so schnell bilden konnten, hat die astronomische Forschung jahrzehntelang vor ein Rätsel gestellt. Nun hat eine neue Studie unter der Leitung von Sunmyon Chon am Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) mithilfe ausgefeilter Simulationen des frühen Universums eine Antwort geliefert:

 

Das Team zeigt, dass sich massereiche "Schwarze-Loch-Keime" mit Massen von bis zu einer Million Sonnenmassen auf natürliche Weise in dichten, frühen Gruppen von Galaxien bilden können, ohne dass dafür exotische oder fein abgestimmte Bedingungen erforderlich sind. Diese Keime wachsen mit erstaunlicher Geschwindigkeit und entwickeln sich rasch zu den supermassereichen Schwarzen Löchern, die vom James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) im frühen Universum beobachtet wurden.

 

Der Schlüssel zu diesem Durchbruch liegt in einem Effekt, der in kosmologischen Simulationen oft übersehen wurde: intensive Strahlung im fernen Ultraviolettbereich (FUV) von nahegelegenen, sternbildenden Galaxien. Im frühen Universum bildeten sich massereiche Galaxien in dichten Gruppen. Die Strahlung dieser Galaxien unterdrückte die Sternentstehung in nahegelegenen Gaswolken und verhinderte, dass diese abkühlten und sich in kleinere Sterne aufspalteten. Stattdessen kollabierte das Gas direkt zu einem einzigen, massereichen Objekt: einem supermassereichen Stern, der anschließend zu einem Schwarzen-Loch-Keim von beispielloser Größe kollabierte.

 

"Dies ist das erste Mal, dass wir die Entstehung solch massereicher Keime in einer vollständigen kosmologischen Simulation beobachtet haben", sagt Chon. "Wir sind von keinen besonderen Annahmen ausgegangen: keine fein abgestimmten Bedingungen, keine künstlichen Auslöser. Die Physik von Strahlung, Schwerkraft und Gasdynamik führte auf natürliche Weise zur Entstehung dieser schweren Keime."

 

 

2) Das Vera C. Rubin Observatory, ursprünglich Large Synoptic Survey Telescope (LSST), das den zugänglichen Himmel komplett in drei Nächten fotografieren kann. Standort des Teleskops ist der 2682 m hohe El-Peñón-Gipfel des Cerro Pachón im nördlichen Chile. In Nachbarschaft befinden sich das Gemini-South-Teleskop (8,1 m Hauptspiegeldurchmesser)

 

Das Rubin Observatory unterscheidet sich von anderen Teleskopen dieser Größe durch seinen sehr großen Bildwinkel mit einem Durchmesser von 3,5°. Der Durchmesser des Hauptspiegels beträgt stolze 8,40 m, seine Kamera besteht aus 201 CCD-Sensoren (mit je 16,777 Megapixel), ist 64 cm breit und umfasst 3,2 Milliarden Pixel! Eine einzelne Aufnahme dauert übrigens 2x15 Sekunden.

 

Es wird erwartet, dass das Rubin Observatory in einer 10 Jahre langen Himmelsdurchmusterung u. a. bis zu 20 Milliarden bislang unbekannte Galaxien, eine ähnlich große Anzahl von Sternen[4] und bis zu 5 Millionen Asteroiden[5] entdeckt. Es sollte innerhalb weniger Jahre Millionen von bislang unbekannten Objekten im Sonnensystem entdecken, darunter auch einen Großteil der für die Erde potentiell gefährlichen Asteroiden.[6]  Wie könnte man einen solchen abwehren? Sprengen ist keine gute Idee, Besser mit einem Impaktor, oder sogar: anmalen!

 

 

3) Das NASA-Weltraumteleskop Nancy Grace Roman ist am 30.8.2026 erfolgreich ins All gestartet (vom Kennedy Space Center in Florida an Bord einer Trägerrakete des Typs Falcon Heavy von SpaceX). Es ist ein Infrarot-Weltraumteleskop der NASA,. Eine seiner Hauptaufgaben ist die Erforschung von Dunkler Materie und Dunkler Energie. Ein zweiter Schwerpunkt sind extrasolare Planeten. Es wird Anfang Dez 2026 am Lagrangepunkt 2 ankommen – und wir reden auch darüber, was das ist.

 

Zum Namen: Die NASA-Abteilungsleiterin Nancy Grace Roman war für die wissenschaftliche Planung des Weltraumteleskops Hubble verantwortlich („Mutter des Hubble“).

 

Zur Geschichte des Teleskops gibt es viel Interessantes zu erzählen: In der NASA-Planung war  ein solches Teleskop (Weitfeld-IR) als oberste Priorität in der astronomischen Forschung für das nächste Jahrzehnt verankert. 2011 geplant war noch ein 1,3m-Spiegel mit einem einzigen Instrument. 2012 schenkte dann überraschend der amerikanische Geheimdienst NRO der NASA zwei  nie benutzte und nicht mehr benötigte Infrarot-Spionageteleskope mit jeweils 2,4m Spiegeldurchmesser – eines davon ist Basis dieses Weltraumteleskops.

 

4) Bepicolombo kommt nach 8 Jahren Reise (gestartet am 20.10.2018!) bei Merkur an! Sie trägt zwei Sonden: die Sonde Mio der japanischen Raumfahrtorganisation JAXA), eigentlich MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter), der den Planeten in einer 600×12.000 km Umlaufbahn umkreisen wird. „Mio“ bedeutet auf Japanisch „Wasserstraße“. Das Grazer Institut für Weltraumforschung war federführend bei der Entwicklung des Magnetometers dieser Sonde.

Die zweite ist der MPO (Mercury Planetary Orbiter) auf einer viel engeren  400×1.500 km Umlaufbahn. Mit 11 Instrumenten wird Merkur da unter die Lupe genommen.

 

Merkur hat noch viele ungelöste Rätsel, doch nur wenige Sonden haben ihn bisher besucht, weil es extrem schwierig ist, dort hin zu fliegen. Zum Merkur fällt man nach unten! Bremsen muss man mit Swing-bys an Planeten, denn sonst müsste man enorme Mengen an Treibstoff mitführen – und das wäre teuer. Stattdessen gibt es hocheffiziente Ionentriebwerke auf Bepicolombo und seinen Sonden.

 

Und noch ein Erfolg aus Graz ist zu vermelden: Das AeroSpaceTeamGraz siegt zum 3. Mal bei EuRoc, dem europäischen Raketenbauwettbewerb! Wir gratulieren!

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