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78. Von Jazzgitarristen und Kometenjägern
77. Blick in die Vergangenheit
76. Auf zu neuen Horizonten
Sonntag 01.03.2020
78. Von Jazzgitarristen und Kometenjägern
In den letzten Wintertagen bis zur ersten Tagundnachtgleiche am 20.März d.J. präsentiert sich noch immer das grandiose Wintersechseck in südlicher Richtung. Mitten in dieser größten Konstellation des nördlichen Sternhimmels kämpft der immer leuchtschwächer werdende Stern Beteigeuze den aussichtslosen Kampf gegen seine Selbstzerstörung (siehe Kosmos 2-20). Die Fachwelt hat sich dabei nun festgelegt: Keine 10.000 Jahre wird der Stern mehr existieren.
Unser Abendstern Venus hat hingegen in den vergangenen Wochen eine deutliche Erhöhung seiner Leuchtkraft offenbart. Allerdings leuchtet sie nicht selbst, sondern reflektiert das Sonnenlicht. Da sich der Blickwinkel deutlicher zum positiven verändert, ist der Nachbarplanet in der frühen Abenddämmerung hoch im Südwesten als hellstes Himmelsobjekt erkennbar.
Zur Monatsmitte ist die Beobachtung eines morgendlichen Stelldicheins der Planeten Jupiter, Mars und Saturn lohnenswert. Allerdings erreicht die Planetenparade nur eine geringe Höhe von 10 Grad über dem Horizont. Am besten findet man das Triumvirat, wenn sich in den Morgenstunden des 17.3. und 18.3. die abnehmende Mondsichel hinzugesellt.
Am Ende des Monats ist dann ein Zusammentreffen der Neumondsichel mit den Plejaden in der Nähe des Sterns Aldebaran im Stier zu sehen. Diese besondere Konstellation wurde schon vor 3300 Jahren auf der berühmten Himmelsscheibe von Nebra verewigt. Diesmal wird das Zusammentreffen sogar noch von der Venus flankiert.
Schon in der Vergangenheit haben einige Amateurastronomen durch ihre teils sensationellen Entdeckungen die Theorien der ältesten Wissenschaft unserer Erde in verschiedener Art und Weise zum Teil erheblich bereichert, aber auch gehörig durcheinandergewirbelt. So war Jan Hevel, genannt Hevelius, aus Danzig durch das Bierbrauen und das Heiraten der reichen Nachbarstochter zu so großem Wohlstand gekommen. Um einen idealen Blick zu den Sternen zu haben, ließ er seine eigene Sternwarte auf den Dächern seiner drei nebeneinanderstehenden Bürgerhäuser aufbauen. Die von ihm in lateinischer Sprache verfassten Beschreibungen der Himmelskonstellationen wurden ebenso bekannt wie seine Mondkartografie. Dabei wurde Hevelius sogar von seinem König Jan Sobieski unterstützt. Als Dank widmete er ihm das Sternbild Schild.
Fast vergessen ist hingegen der Dessauer Apotheker Samuel Heinrich Schwabe. Ihm gelang es nach jahrzehntelangen Beobachtungen erstmals die Schwankungen der Sonnenflecken in einer wiederkehrenden Periodizität zu beschreiben: Im Mittel treten alle 11,2 Jahre die Störungen der Photosphäre extrem gehäuft auf. Der Schwabe-Zyklus findet heute als Maßstab für die Sonnenaktivität in der ganzen Welt seine Anwendung. Übrigens wurde der anhaltische Astronom 1868 ebenso wie fast genau 200 Jahre zuvor Hevelius in die Royal Astronomical Society gewählt.
Für viele Freizeit-Astronomen ist die Jagd nach bisher unbekannten Kometen zur Erfüllung ihrer Träume geworden, denn hier kann man noch im wahrsten Sinne des Wortes über Nacht berühmt werden. Es war in den nächtlichen Stunden des 23. Juli 1995, als Alan Hale und Thomas Bopp fast gleichzeitig, aber völlig unabhängig voneinander den später nach ihnen benannten großen Kometen Hale-Bopp entdeckten. Ein echter Zufallstreffer, denn der Komet kommt der Sonne nur alle 2533 Jahre so nah. Konnten die beiden Amerikaner noch recht gut mit ihrer plötzlichen Berühmtheit umgehen, gelang dies dem Japaner Yuji Hyakutake keinesfalls. Der bescheiden und zurückgezogen lebende Amateurastronom aus der Präfektur Nagasaki hatten den großen Kometen des Jahres 1996 mit einem Großfernglas entdeckt, der - so ist die Bestimmung der Internationalen Astronomischen Union - ebenfalls nach ihm benannt wurde. Der Ruhm war aber dem zu diesem Zeitpunkt arbeitslosen Kometenentdecker eher unangenehm und sein ohnehin schon schlechter Gesundheitszustand verschlechterte sich mehr und mehr. Nur sechs Jahre nach der großartigen Entdeckung verstarb er 51jährig an Herz-Kreislauf-Versagen.
Zwei Hobbyastronomen der heutigen Zeit sind vor Kurzem zu bescheidenem Ruhm gekommen. Der Werdegang von Allan Lawrence ist dabei noch recht gut nachvollziehbar: Er hatte eine ebenso erfolgreiche wie lukrative Karriere als Wirtschaftsberater hinter sich, als er im Alter von 65 Jahren begann Astrophysik an der Iowa State University zu studieren. Inzwischen hat der nunmehr 77jährige aus Wisconsin stammende Lawrence seinen Master in der Tasche und überraschte die Fachwelt unlängst mit einem Artikel in der angesehenen Zeitschrift „Astrophysical Journal“, in der er von der Entdeckung eines doppelten Kerns in der 30 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxis NGC 4490 berichtete. Man kann hier mit Fug und Recht behaupten, dass der „Nachwuchsforscher“ die Experten auf die richtige Spur brachte, denn nun lässt sich die Entstehungsgeschichte dieser fernen Sternenwelt eindeutig damit beschreiben, dass vor einigen Milliarden Jahren zwei Galaxien miteinander verschmolzen.
Was hat nun aber ein Jazzmusiker mit der Meteoritenforschung zu tun ? Vor wenigen Jahren noch tourte der norwegische Jazzgitarrist Jon Larsen mit seiner Band „Hot Club de Norvege“ durch die Lande. Während einer Teestunde beobachtete er durch Zufall, wie sich aus dem Nichts ein winzig kleines Steinkörnchen auf seiner Serviette niederließ. Die Idee, dass dies ein Mikrometeorit sein könnte, verfestigte sich schnell, denn es war absolut windstill zu dieser nachmittäglichen Zeit. Mit beständiger Beharrlichkeit und unbändiger Energie, den typischen Eigenschaften eines Jazzmusikers, stürzte er sich in die Arbeit. Dabei ist die vielzitierte Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen gegen die Sisyphusarbeit der Kleinstmeteoritensuche allerdings eher ein Kinderspiel. Nach über einem Jahrzehnt des Hobbyforschens gipfelt die Suche nun in einem vielbestaunten Bildband, der die Wichtigkeit der Aufarbeitung selbst kleinster interplanetarischer Teilchen farbenprächtig dokumentiert
Beiden Hobbyforscher gilt eine große Hochachtung, denn es ist ein nicht gerade einfacher Weg sich in der etablierte Fachforschung einen anerkannten Namen zu machen.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Samstag 01.02.2020
77. Blick in die Vergangenheit
Die abendliche Dämmerung im Schaltmonat Februar beherrscht der „Abendstern“ Venus. Mit einer Helligkeit von minus 4 Magnituden ist er nach der Sonne und dem Mond das dritthellste Objekt am Himmel. Besonders deutlich wird dies, wenn am 26. und 27. Februar die zunehmende Mondsichel recht hoch im Südwesten gemeinsam mit dem Nachbarplaneten der Erde sichtbar wird. Im Laufe der Nacht ist natürlich das Wintersechseck dann die erste Wahl für die Beobachtung.
Gerade jetzt lohnt es sich besonders einen Blick dorthin zu wagen, denn mitten in dieser Konstellation liegt ein Stern, der schon gleich in den ersten Tagen des neuen Jahres die astronomische Fachwelt genauso erstaunt wie überrascht hat. Man schaut auf eine ferne Sonne, die bereits in der Vergangenheit des Öfteren für Aufsehen sorgte. Gemeint ist Beteigeuze, der Stern Alpha im Sternbild des Orion. Der Schulterstern galt als der zehnthellste Stern des Firmaments (siehe KOSMOS Februar 2019: 65. Unsere Sonne ein unscheinbares Sternchen), hatte in der Vergangenheit aber auch schon mit einigen periodischen Helligkeitsschwankungen zu kämpfen. Doch was nun mit ihm geschehen ist, konnte niemand vorausahnen.
Zunächst sollten aber noch einige Fakten genannt werden, die zeigen, dass der Stern mit dem seltsamen Namen in vielfältiger Art und Weise außergewöhnlich ist. Beteigeuze gehört zu den Red Super Giants (Roten Überriesensterne), deren Ausmaße mehr als gigantisch sind: Würde der Stern an der Stelle unserer Sonne stehen, wäre der Saturn der Planet, der dem Stern am nächsten wäre und die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars und sogar Jupiter würden sich innerhalb des Sterns selbst befinden (http://www.starobserver.org/2020/01/01/).  Auch die Masse des Sterns ist enorm, denn sie übertrifft die unserer Sonne um das 20fache. Doch nun zu der inneren Physik des Sterns. Mit 10 Millionen Jahren ist der Schulterstern des Orion extrem jung – hier ist unser Zentralgestirn mit 4,65 Mrd. Jahren fast 500 mal älter. Allerdings ist seine Lebenserwartung hingegen eher gering, denn ein Grund für seine martialische Größe ist auch, dass er in seinem zentralen Kerngebiet schon allen Wasserstoff in Helium umgesetzt hat. Damit kommt er in eine Instabilität, denn nun wird im Zentrum Helium zu Kohlenstoff verbrannt und dies verträgt sich nicht mit der äußeren Wasserstoffhülle: Der Stern bläht sich mehr und mehr auf.
Derzeit aber verliert der Stern innerhalb von wenigen Wochen massiv an Helligkeit. Nur noch der 29 hellste Stern am Nachthimmel zu sein, heißt auch an Auffälligkeit zu verlieren. Selbst sein Nachbar-Schulterstern Bellatrix leuchtet nun heller. Die Gründe hierfür liegen auf der Hand: Im Sterninneren scheinen nun auch die Heliumvorräte zur Neige zu gehen, sodass der Stern sich zusammenzieht, an Abstrahlungsoberfläche verliert und so immer dunkler erscheint.
Die Astrophysiker kennen die weitere Entwicklung schon recht gut: Der Nucleus spielt endgültig verrückt, denn chemische Elemente mit immer höheren Ordnungszahlen werden nun erbrütet: Nach dem Kohlenstoff Neon, dann Sauerstoff und letztlich Eisen. Und genau dies sind die Vorstufen des Sternentodes eines massereichen Sterns: Es kommt zu einer energiereichen Supernova. Sollte sich Beteigeuze tatsächlich in einer solchen Explosion selbst zerstört haben, hieße dies für den Beobachter auf der Erde, dass zum ersten Mal nach 1604 wieder ein solches Ereignis in unserer Milchstraße überhaupt sichtbar wird. Mehr noch: Ein Lichtfleck, so groß wie der Vollmond und auch am Tage sichtbar, würde von dem Sternentod künden.
Doch wann ist es nun soweit? Vielleicht schon bald, also morgen oder übermorgen, was aus astronomischer Sicht allerdings hieße, dass es in einhundert oder in zweihundert Jahren passiert. Eine Gefahr, den die Stoßfront der Explosion uns anhaben könnte, besteht für die Menschheit allerdings nicht. Denn mit ca. 650 bis 700 Lichtjahren ist Beteigeuze viel zu weit von uns entfernt. Für die Forscher würden aber mit Sicherheit interessante und aufschlussreiche Beobachtungen anstehen.
Mit der riesigen Entfernung liegt allerdings auch noch eine Frage klar auf der Hand: Ist der rötliche Schulterstern des Himmelsjägers Orion vielleicht schon zu Copernicus Zeiten explodiert und existiert vielleicht schon jetzt nicht mehr, weil das Licht eben auch hunderte von Jahren zu uns braucht? Ein Beispiel, das recht augenfällig verdeutlicht, dass der Blick zum gestirnten Himmel auch immer ein Blick in die Vergangenheit ist.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Mittwoch 01.01.2020
76. Auf zu neuen Horizonten
Mit dem 1. Januar hat ein neues Jahrzehnt mit insgesamt 3653 Tagen begonnen, denn gleich drei Schalttage werden in den Schaltjahren 2020, 2024 und 2028 zur Kalenderkorrektur benötigt. Bis zum Jahr 2096 setzt sich dies fort, bevor es acht Jahre kein Schaltjahr geben wird. Erst im Jahre 2104 ist der Kalender dann mit dem Umlauf der Erde um die Sonne synchronisiert.
Der Sternhimmel wird nun komplett von der funkelnden Sternparade des Wintersechsecks beherrscht. Immer deutlicher wird aber auch, dass die strahlend helle Venus als Abendstern im Südosten die Dämmerung beherrscht. Die anderen Planeten sind zur Zeit nur sehr schwierig oder gar nicht zu beobachten.
Was wird die neue Dekade der modernen Astronomie bringen? Man kann mit Fug und Recht behaupten, dass es auf jeden Fall zu großartigen neuen Entdeckungen kommen wird, denn die Himmelsbeobachter werden mit vier neuen Superteleskopen soweit wie noch nie in die Vergangenheit zurückschauen können.
Aber der Reihe nach: Zunächst erwartet die Fachwelt mit großer Spannung den Start des James Webb Space Telescope (JWST) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA. Doch hier ist zu konstatieren, dass dieses Projekt einst mit 2,8 Mrd. Dollar veranschlagt wurde, inzwischen aber für die Fertigstellung wohl mehr als 10 Mrd. Dollar nötig sind. Da das Vorhaben außerdem bereits eine Startverzögerung von 6 Jahren aufzuweisen hat, könnte es sich in deutschen Landen nahtlos in die Kampagnen Flughafen BBI oder Stuttgart 21 einreihen. Eigentlich sollte das JWST das inzwischen in die Jahre gekommene Hubble Space Telescope schon längst abgelöst haben, doch es verstreicht ein Startfenster nach dem anderen. Sollte es nun 2021 mit dem Start klappen, muss das JWST noch im Langrange Punkt 2 stationiert werden. An diesem 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernten Ort ist die Schwerkraft der Erde und der Sonne gleichgerichtet. Hier soll es dann mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Erde die Sonne umrunden und wartungsfrei für maximal 10 Jahre arbeiten.
Doch auch einige der erdgebundenen Pläne neuer Großteleskope haben mit vielfältigen Problemen zu kämpfen. So stand das amerikanische Vorhaben, ein 30 Meter Teleskop auf dem Gipfel des Mauna Keas zu errichten, schon vor dem finanziellen Aus. Auch die Ureinwohner Hawaiis stehen dem Unterfangen ablehnend gegenüber, denn ihrer Auffassung nach wird der heilige Berg durch den Koloss entweiht. Vorausgesetzt es wird ein Kompromiss gefunden, soll dann frühestens im Sommer 2027 das erste Licht mit dem TMT (Thirty Meter Telescope) eingefangen werden. Noch später soll das auf der südlichen Hemisphäre stationierte Gegenstück des TMT seine wissenschaftliche Arbeit beginnen. Erst 2029 wird das 25 Meter große Giant Magellan Telescope (GMT) in Dienst gestellt werden.
Da mutet es schon fast unglaublich an, dass das aufwendigste, ambitionierteste und zugleich größte aller Projekte noch recht gut im Zeitplan liegt. Das europäische Extremly Large Telescope (ELT) soll bereits 2025 sein „First Light“ haben. Auftraggeber ist die ESO (Europäisches Südobservatorium), die mit dem Bau des derzeit weltgrößten Teleskops VLT (es besteht aus vier 8,2 Meter Teleskopen und steht auf dem chilenischen Berg Cerro Paranal) schon gezeigte hatte, dass die 16 beteiligten europäischen Länder im planerischen und wissenschaftlichen Zusammenschluss ganze Arbeit leisten können. So hatte die ESO schon 2006 erste Studien für das Vorhaben ELT in Auftrag gegeben. Im Jahre 2012 stimmte die Mehrheit der ESO-Länder endgültig dem Plan des Baus eines 40 Meter großen Einzel-Observatoriums zu. Inzwischen ist der Standort mit dem Cerro Armazones in der chilenische Atacama-Wüste gefunden und das Fundament bestens präpariert. Erste Spiegelsegmente wurden in Deutschland gegossen und erhalten in Frankreich ihren letzten Schliff.
Wie riesig das Teleskop eines Tages sein wird, zeigt sich schon an der Größe des Sekundärspiegels. Dieser T2 genannte Spiegel ist mit einem Durchmesser von 4,2 Metern allein schon eine Dimension für sich, wenn man bedenkt, dass das Hale Teleskop auf dem Mount Palomar einen gerade einmal 55 Zentimeter großen Glaskörper dafür verwendet. Immerhin war es bis in die 90er Jahre des vergangenen Jahrhunderts der größten Himmelswächter, wobei sein primärer Hauptspiegel mit 5,08 Metern vermessen wurde.
Damit ist allerdings klar, dass der Primärspiegel T1 des VLT so riesig ist, dass man ein so großes Stück Glas nicht in einem Guss produzieren kann. Hier kommt die Multi-Mirror-Technology zum Einsatz. Sage und schreibe 798 genau 1,5 Meter große und nur 5 Zentimeter dicke Glasrohlinge werden gegossen und später in hexagonale Form geschnitten. Nach dem anschließenden Polierschliff werden sie wie bei einer Bienenwabe exakt im Verbund angeordnet, um so dann den Durchmesser der Spiegelfläche auf gigantische 39,2 Meter anwachsen zu lassen. Das größte jemals von Menschen geschaffene Beobachtungsinstrument wird dann Europas Auge zu den Sternen sein, platziert auf einem über 3000 Meter hohem Bergplateau in der chilenischen Atacama-Wüste und ferngesteuert vom ESO-Hauptquartier in München-Garching. Und dann könnte das Motto lauten: „Auf zu neuen Horizonten“.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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