Kosmische Entdeckungen in der Nähe und der Ferne

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Astronomie besitzt im Gegensatz zu vielen anderen wissenschaftlichen Forschungszweigen keine Laboratorien, in denen Experimente die Geheimnisse der Natur enträtseln können. Stattdessen beruht sie auf sorgfältigen und geschickten Beobachtungen entfernter Phänomene. Zu wissen, wonach man in den Weiten des Himmels sucht, ist daher stets eine wertvolle Fertigkeit gewesen. „Himmelsdurchmusterungen“ sind bei bestimmten Wellenlängen durchgeführte, systematische Untersuchungen all dessen, was in einer bestimmten Region am Himmel messbar ist. Dieser umfassende Charakter der Messung besagt, daß unerwartete Objekte oder auch zuvor unbekannte Phänomene beobachtet werden und – wenn sie als Ungewöhnlich erkannt sind – anschließend untersucht werden können.

Die an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops befindliche Infrared Array Camera (IRAC) ist das zurzeit empfindlichste Meßsystem seiner Art; die Kamera wurde unter Leitung von Astronomen des SAO gebaut. Als Teil eines ihrer Forschungsprogramme durchmusterte IRAC eine in Richtung des Sternbilds Boötes gelegene Region, die etwa zwanzigmal größer als der Winkeldurchmesser des Vollmonds war. Ein Veröffentlichung in der Ausgabe des Astrophysical Journal vom 1. Juli 2007 vermeldet zwei der spektakulärsten Ergebnisse – die gleichzeitige Entdeckung eines Quasars in den entferntesten Regionen des Universums und die eines sehr kleinen Sterns, nur 15-mal größer als Jupiter und kaum 100 Lichtjahre entfernt.

Neunzehn Forscher, unter ihnen Lori Allen und Howard Smith vom SAO, haben die Ergebnisse der IRAC-Durchmusterung mit Daten des Chandra-Röntgen-Observatoriums und fünf weiterer Durchmusterungen kombiniert, um (unter nahezu 300.000 Objekten!) zwei auszumachen, die durch ihre extrem rote Färbung gekennzeichnet waren. Anschließende Untersuchungen durch erdgebundene Teleskope stützten die These, daß eines der beiden Objekte ein Quasar war – eine leuchtkräftige Galaxie und, wie die Astronomen vermuten, angetrieben von einem zentralen, supermassereichen Schwarzen Loch. Der Quasar ist so weit entfernt, daß das Universum, als er hell leuchtete, nur etwa 890 Millionen Jahre alt war. Dies entspricht ungefähr 7% seines jetzigen Alters. Dieses Objekt gehört zu den zehn entferntest gelegenen bekannten Quasaren, der einzige, der auch eine helle Radioquelle und der höchstwahrscheinlich das Ergebnis von zwei oder mehr kollidierenden Galaxien ist. Der Quasar erscheint auf Grund einer Kombination aus kosmischen Bewegungen und intergalaktischem Staub rot.

Das andere Objekt hat sich als ein recht naher Nachbar der Erde herausgestellt, nur etwa 100 Lichtjahre entfernt. Es ist ein kleiner Stern – ein „Brauner Zwerg“ – dessen Masse ungefähr 15 Jupitermassen ausmacht und die gerade noch ausreicht, Kernreaktionen ablaufen zu lassen und verlockend dicht an der Grenze, um den Körper für einen Planeten an Stelle von einem Stern zu halten. Er scheint rot, weil er so kalt ist und weil Moleküle wie Methan und / oder Wasser in seiner Photosphäre vorzugsweise Licht blauer Wellenlänge absorbiert. Dies ist das erste bekannte Beispiel für einen kühlen Braunen Zwerg, der nicht um einen anderen Stern kreist (die gängige Methode, um solche Objekte zu entdecken). Diese beiden außergewöhnlichen Resultate unterstreichen den Wert unvoreingenommener Durchmusterungen des Himmels.

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