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Sternhaufen NGC 2264 aka "Christmas Tree"

Astronomischer Jahresrückblick 2013

Wie in den vergangenen Jahren präsentieren auch heuer die beiden Astronomen Anneliese Haika und Thomas Posch eine Zusammenschau spektakulärer Ereignisse. Stationen ihres Jahresrückblicks: der erste Satellit made in Austria, ein verdampfender Komet - und die bisher genaueste Altersbestimmung des Universums.

Weltraum 30.12.2013

Erwartetes und Unerwartetes im vergangenen Jahr

Von Anneliese Haika und Thomas Posch

Das vergangene Jahr war reich an astronomischen Ereignissen und Erkenntnissen. Manche kamen unerwartet, andere resultierten aus jahrelangen Vorbereitungen. Es folgt eine kleine Auswahl.

die Gymnasiallehrerin A. Haika von der WAA und der Astronom Gerhard Posch

Privat

Die Autoren

Anneliese Haika ist Gymnasiallehrerin und Mitglied der Wiener Arbeitsgemeinschaft für Astronomie (WAA). Thomas Posch ist Astronom an der Universität Wien.

Ö1 Sendungshinweis:

Dem Thema widmet sich auch ein Beitrag in Wissen aktuell: 30.12., 13:55 Uhr.

Der 15. Februar 2013 begann frühmorgens mit einer gewaltigen Überraschung. Die Aufmerksamkeit vieler Forscher war an jenem Tag auf den erwarteten Vorübergang eines kleinen Asteroiden an der Erde gerichtet. Der Kleinkörper - früher "2012 DA14", nun Planetoid (367943) "Duende" genannt - hat nur etwa 40 Meter Durchmesser und sollte der Erde am 15.2. abends bis auf weniger als ein Zehntel der Mondentfernung nahekommen. Dies geschah auch - doch bereits am Morgen desselben Tages wurden viele Menschen von einem Feuerball aus dem Schlaf gerissen. Nicht wenige Russen konnten das Spektakel fotografieren und filmen. Ihre Bilder gingen rund um die Welt. Die enorme Druckwelle ließ Fensterscheiben zu Bruch gehen, es gab sogar Hunderte Verletzte.

Lichtblitz in Winterlandschaft

Marat Ahmetvaleev

Lichtblitz: der Meteor von Tscheljabinsk

Ein Zusammenhang zum oben genannten Asteroiden-Vorüberflug an der Erde bestand nicht. Vielmehr war ein etwa 19 Meter großes Bruchstück eines anderen, 2,2 Kilometer großen Asteroiden unerwartet in die Erdatmosphäre eingetreten! Forscher errechneten kürzlich den Energiegehalt des Ereignisses zu 500.000 Tonnen TNT-Äquivalent. Für Sekundenbruchteile leuchtete die Feuerkugel 30 Mal heller als die Sonne, Beobachter spürten auch deutlich die freiwerdende Wärme. Weniger als 0,5 Promille des kosmischen Materials erreichte die Erdoberfläche: zwei bis fünf Tonnen von geschätzten 12.000 Tonnen. Im Laufe des Jahres wurden immer mehr Meteoritenfragmente gefunden (darunter ein fast 600 Kilogramm schweres Stück in einem See), und das Material wurde wissenschaftlich als metallarmer (LL-)Chondrit klassifiziert. Teile gelangten in den Handel und in Sammlungen. Ein Gewinn für die Forschung - langfristig wohl auch für die zunächst geschädigte Region am Ural-Gebirge.

Heller, verdampfender Komet

Mitte März war für kurze Zeit der Komet C/2011 L4 "Panstarrs" mit freiem Auge am Abendhimmel zu sehen - auch dies ein Himmelsereignis mit Seltenheitswert (siehe Video). Der erhoffte "Weihnachtskomet" ISON erfüllte dagegen die in ihn gesetzten Erwartungen nicht. Mitte November konnte er zwar am Morgenhimmel erspäht werden, doch während seiner Sonnennähe erhitzte sich der "schmutzige Schneeball" um den 28.11. so stark, dass er großteils verdampfte. Bilder des ESA-NASA-Satelliten "SOHO" zeigen dies eindrucksvoll. In der Nacht vom 26. auf den 27. Dezember werden die staubigen Überreste von ISON in etwa 60 Mio. km Entfernung die Erde passieren (doch ohne eine helle Leuchterscheinung zu verursachen).

Churyumov-Gerasimenko: Komet des Jahres 2014?

2014 wird wohl der "Zungenbrecher"-Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko im Mittelpunkt der Aufmerksamkeit stehen: Die europäische Raumsonde Rosetta soll nach 10 Jahren Flugzeit diesen Kometen erreichen. Das Grazer Institut für Weltraumforschung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften ist an dieser Mission beteiligt. Ab Mai 2014 wird sich Rosetta dem Kometen nähern und ihn dabei genau untersuchen. Im August erreicht die Sonde den Kometenkern und beginnt mit dem Kartographieren der Oberfläche. Der spannendste Teil der Mission folgt schließlich im November: Eine kleine Landesonde wird abgekoppelt. Sie soll sich mit einer Harpune am Kometenkern festhaken und erstmals Zusammensetzung und Struktur eines Kometenkerns vor Ort erforschen.

Kepler-90: Sieben Exoplaneten in einem System?

2013 wurde die Grenze von 1.000 bekannten Exoplaneten überschritten; erstmals wurde ein fernes Sonnensystem mit wahrscheinlich sieben Planeten entdeckt. Diese sieben Planeten im System "Kepler-90" sind sogar ähnlich angeordnet wie unsere acht Planeten: kleine Gesteinsplaneten nahe dem Zentralgestirn, riesige Gasplaneten in größerer Entfernung. Allerdings sind ihre Umlaufbahnen viel dichter zusammengedrängt als in unserem Sonnensystem: heiße Welten im kalten Kosmos.

Sonne Kepler-62 und ihre Planeten

Danielle Futselaar/SETI Institute

Künstlerische Darstellung: Planetensystem "Kepler-62"

Mittlerweile erschließt sich auch die chemische Zusammensetzung der Atmosphären mancher Exoplaneten nach und nach der Erforschung. Besonders interessant sind Objekte, von denen man aufgrund ihrer Größe oder Masse annehmen kann, dass es sich um Gesteinsplaneten handelt. Das Planetensystem "Kepler-62" beherbergt zwei solche potentielle "Supererden", noch dazu in einem Abstand von ihrem Stern, der das Vorhandensein von Wasser in flüssiger Form zuließe. Die beiden Exoplaneten sind die derzeit besten Kandidaten für lebensfreundliche Welten außerhalb unseres Sonnensystems. Ob sie tatsächlich eine feste Oberfläche haben oder doch eher "Mini-Neptune" mit einer ausgedehnten Gashülle sind, wird die Forschung der nächsten Jahre zeigen.

Missionen "Herschel" und "Planck" abgeschlossen

Die ESA-Weltraumteleskope "Herschel" und "Planck" beendeten 2013 ihren erfolgreichen Betrieb. Herschel war vier Jahre lang das beste "Fenster ins kalte Universum" (d.h. zum fernen Infrarot-Bereich). Herschel-Daten trugen zu einem wesentlich besseren Verständnis weit entfernter Galaxien, der Sternentstehung in unserer Galaxis, der Chemie und Mineralogie des kosmischen Staubes, der Roten Riesensterne und ihrer Wechselwirkung mit dem interstellaren Medium, aber auch der Objekte unseres eigenen Sonnensystems bei. Wiener Forscher waren entscheidend an der Entwicklung der Software für Herschel beteiligt und bringen nun ihre Expertise in vergleichbare Projekte ein.

Eine der Hauptaufgaben des ebenfalls 2009 gestarteten "Planck" war die Erstellung einer präzisen Karte der kosmischen Hintergrundstrahlung. Diese Radiostrahlung enthält wichtige Informationen über das sehr frühe Universum, da sie nur 380.000 Jahre nach dem Urknall ausgesandt wurde. Planck zeichnete minimale Inhomogenitäten dieser Strahlung auf, aus denen sich Rückschlüsse auf die Verteilung der Materie im frühesten Universum ziehen lassen.

Illustration der Bildung von Galaxien in Gegenden des Universums mit viel Dunkler Materie

Miguel Angel Aragon Calvo, Johns Hopkins University; Julieta Aguilera und Mark SubbaRao, Adler Planetarium

Bildung von Galaxien in Gegenden des Universums mit viel Dunkler Materie

Die Daten zeigen, dass die "normale" Materie, aus der Galaxien, Sterne und auch die Erde bestehen, nur knapp fünf Prozent zur Massen- und Energiedichte des Universums beiträgt. Der Anteil der "Dunklen Materie" liegt mit 27 Prozent über dem bisher angenommenen Wert - immer vorausgesetzt, dass das derzeitige Standardmodell der Kosmologie richtig ist. Auch die Expansionsrate, mit der sich das Universum heute ausdehnt, wurde durch Planck neu bestimmt. Daraus folgt, dass das Universum mit 13,82 Milliarden Jahren etwas älter ist als bisher angenommen.

Start der Missionen "BRITE" und "Gaia"

Kommen wir nochmals auf den Februar 2013 zurück! Am 25.2. wurde von einem indischen Weltraumbahnhof aus der erste Satellit der Universität Wien gestartet. Der nur etwa 8 Kilogramm schwere Minisatellit BRITE ist Bestandteil eines Netzwerks von bislang zwei (zukünftig sechs) Weltraum-Teleskopen, die die hellsten Sterne des Himmels mit höchster Präzision auf ihre Variabilität hin untersuchen sollen.

Satellit UniBRITE

Uni Wien

Künstlerische Darstellung von BRITE in Aktion

Gegen Jahresende, am 19.12., startete die ESA ihre lange vorbereitete Mission Gaia - auch dies ein optisches Weltraumteleskop, doch mit anderer Zielsetzung. Eine Milliarde Sterne unserer Milchstraße sollen von Gaia gleichsam mit einer "3D-Brille" betrachtet werden, d.h. es gilt ihre bislang noch immer vielfach sehr ungenau bekannten Entfernungen zu bestimmen. Viele Eigenschaften sowohl der betreffenden Sterne als auch unserer Galaxis werden sich erst dadurch verstehen lassen. Darüber hinaus wird eine Vielzahl weiterer fundamentaler Fragestellungen mit Hilfe von Gaia untersucht, unter anderem eine mögliche zeitliche Variabilität der Gravitationskonstante.

Voyager 1 im interstellaren Raum

Die NASA-Sonde Voyager 1 ist seit September offiziell das erste von Menschen gebaute Objekt, das im interstellaren Raum unterwegs ist. Die 1977 gestartete Sonde ist mittlerweile etwa 19 Milliarden Kilometer von der Sonne entfernt (mehr als sechs Mal so weit wie der äußerste Planet, Uranus). Sie sendet nach wie vor wissenschaftliche Daten über das Gas und die geladenen Teilchen in ihrer Umgebung zur Erde.

Voyager-Sonden und die Grenzen der Heliosphäre

NASA/Walt Feimer

Voyager-Sonden und ihre Stellung im Sonnensystem

Jahrelang rätselten Forscher, wann Voyager 1 die Heliosphäre - eine Blase rund um die Sonne, die vom Sonnenwind und dem Magnetfeld der Sonne dominiert wird - verlassen würde. Neue, unerwartete Daten weisen nun darauf hin, dass sich die langlebige Sonde schon seit etwa einem Jahr außerhalb der Heliosphäre befindet. In dieser Grenzregion überwiegt bereits das ionisierte Gas, das für den Raum zwischen den Sternen typisch ist, andererseits ist der Einfluss der Sonne noch nicht ganz verschwunden. Voyager 1 fliegt immer weiter und wird zumindest noch bis 2020 Daten zur Erde senden.

Die Rückblicke der letzten Jahre: