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Archiv für Kosmologie

Seltenes Molekül in der Rho-Ophiuchi-Dunkelwolke aufgespürt

Im All herrscht dünne Luft. Ganz leer ist der Raum aber nicht: So wabern zwischen den Sternen kalte Staub- und Gaswolken, die im Wesentlichen aus Wasserstoff bestehen. Darunter finden sich seltene Moleküle wie H2D+ und D2H+, gebaut aus dem Wasserstoffatom (H) und seinem schwereren Isotop Deuterium (D). Deuterium, dessen Kern aus einem Proton und einem Neutron besteht, kommt im Universum etwa 100.000-mal seltener vor als gewöhnlicher Wasserstoff mit nur einem Kernproton. Daher lassen sich solche Moleküle schwer aufspüren. Einem Team am Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie unter der Leitung von Bérengère Parise ist dieses Kunststück gelungen: Mit dem APEX-Teleskop haben die Forscher die Verteilung von D2H+ in der Rho-Ophiuchi-Dunkelwolke, einem Sternentstehungsgebiet, kartiert.

Weiter in der Pressemeldung der Max-Planck-Gesellschaft:

Blick in den kosmischen Kühlschrank

Die Geschichte unserer Milchstraße

Blickt man in einer sternenklaren Nacht an den Himmel, so erkennt man deutlich das spektakuläre Band der Milchstraße. Dieses Band – die Scheibe unserer Heimatgalaxie – erstreckt sich über den gesamten Himmel und besteht aus Milliarden von Sternen, die um das galaktische Zentrum kreisen. Die Sterne können dabei nach innen oder nach außen wandern, führen also innerhalb der Scheibe eine Migrationsbewegung durch.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern am Max-Planck-Institut für Astrophysik hat nun das Licht von 16.000 Sternen in der Umgebung der Sonne neu analysiert, um so das Ausmaß der Wanderbewegung zu bestimmen. Sie konnten damit insbesondere zeigen, dass die Sterne in der sog. dicken Scheibe, deren Orbits weiter aus der Scheibenebene herausragen als üblich, natürlicherweise als Immigranten aus dem Innenbereich der galaktischen Scheibe erklärt werden können.

Weiter in der Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik:
http://www.mpa-garching.mpg.de/mpa/research/current_research/hl2010-10/hl2010-10-de.html

Milchstraße nicht am galaktischen Tauziehen beteiligt

Der Magellansche Strom ist ein Bogen aus Wasserstoffgas, der sich hinter der Großen und Kleinen Magellanschen Wolke über mehr als 100 Grad über den Himmel spannt. Unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, wurde lange als dominante Gravitationsquelle für die Entstehung dieses Stroms angesehen.
Eine neue Computersimulation eines Forscherteams um Gurtina Besla vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics zeigt nun jedoch, dass der Magellansche Strom eher aus einer früheren engen Begegnung zwischen den beiden Zwerggalaxien stammt und nicht durch Effekte der Milchstraße gebildet wurde.

Milky Way Sidelined in Galactic Tug of War

Simulations of the Magellanic Stream in a First Infall Scenario

Planck und XMM-Newton entdecken Galaxiensupercluster

Das Weltraumobservatorium Planck erforscht seit 2009 die kosmische Hintergrundstrahlung. Forscher des Planck-Teams haben nun einen Galaxiensupercluster entdeckt, der zu den größten seiner Art im bekannten Universum zählt. Die Entdeckung wurde auch bereits durch Beobachtungen mit dem Röntgenteleskop XMM-Newton bestätigt.
Die Auswertung der von Planck gelieferten Daten zeigt, dass der Supercluster offenbar aus drei kleineren Clustern besteht, die durch dünne Filamente aus Gas miteinander verbunden sind. Es ist zugleich die erste bestätigte Entdeckung, die sich den sog. Sunjajew-Seldowitsch-Effekt zunutze macht. Dieser Effekt beschreibt die Veränderung der Energieniveaus von Photonen der kosmischen Hintergrundstrahlung. Durchqueren diese Photonen großräumige Strukturen, wie z.B. Galaxiencluster, wird Energie von den Elektronen des Gases in den Galaxienhaufen auf die Photonen übertragen. Dadurch kommt es zu einer Zunahme höherenergetischer Photonen relativ zum Planck-Spektrum der kosmischen Hintergrundstrahlung.
Das Weltraumobservatorium Planck ist in der Lage, die verschiedenen Energiezustände der Photonen mit hoher Genauigkeit zu registrieren.

Planck’s erster Blick auf Galaxienhaufen und einen neuen Superhaufen

Planck’s first glimpse at galaxy clusters and a new supercluster

A new supercluster, seen by Planck and XMM-Newton

Heiße Jupiter werden durch Gezeitenkräfte in Sterne gestürzt

Der Kugelsternhaufen 47 Tucanae enthält auf einem Raum mit einem Durchmesser von 120 Lichtjahren mehrere Millionen Sterne. Vor zehn Jahren begannen Forscher, diesen Haufen auf Exoplaneten hin zu untersuchen. Entgegen den Erwartungen konnte dort bis jetzt aber kein Planet gefunden werden. Vor allem die Heißen Jupiter – riesige Gasplaneten, die sich sehr nahe an ihrem Mutterstern befinden – konnten nicht gefunden werden. Dabei sind dies die momentan am häufigsten beobachteten Exoplaneten.
Zwei amerikanische Forscher haben nun ein Modell entwickelt, das diesen Mangel mit dem hohen Alter von Kugelsternhaufen erklären kann. Demnach werden die Gasplaneten durch Gezeitenkräfte abgebremst und auf einer Spiralbahn in die Sterne gelenkt. Laut dem Modell geschieht dies innerhalb eines Zeitraumes von einer Milliarde Jahren mit ungefähr einem Drittel der Gasplaneten.
Im Kugelsternhaufen 47 Tucanae dürfte es aufgrund seines hohen Alters demnach nur noch rund vier Prozent der zuvor vorhandenen Gasplaneten geben.

Deadly Tides Mean Early Exit for Hot Jupiters

Too Little, Too Late: How the Tidal Evolution of Hot Jupiters affects Transit Surveys of Clusters

Observational Evidence for Tidal Destruction of Exoplanets

Lithiumhäufigkeit abhängig vom Alter sonnenähnlicher Sterne

Seit über einem halben Jahrhundert stellen sich Forscher die Frage, warum die Lithiumhäufigkeit unserer Sonne so viel geringer ist als die von Meteoriten. Deren chemische Zusammensetzung ist seit der Geburt unseres Sonnensystems vor viereinhalb Milliarden Jahren im Wesentlichen unverändert geblieben. Eine oft genannte, mögliche Ursache für die geringen Lithiumhäufigkeiten in der Sonne und anderen Sternen, um die Planeten gefunden wurden, ist eben die Anwesenheit der Planeten. Eine Gruppe unter der Führung von Forschern des Max-Planck-Instituts für Astrophysik veröffentlichte vor kurzem eine umfassende Studie von Lithiumhäufigkeiten in Sternen, die unserer Sonne sehr ähnlich sind. Diese Studie belegt, dass die Lithiumhäufigkeit mit dem Alter der Sterne zusammenhängt und nicht, wie kürzlich von einer konkurrierenden Gruppe behauptet, mit der Anwesenheit von Planeten.

Weiter in der Pressemeldung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik:
Das Geheimnis der geringen solaren Lithiumhäufigkeit und ihre Beziehung zu Exoplaneten

Siehe auch:
Lithium depletion in solar-like stars: no planet connection

Galaxien-Kannibalismus liefert Hinweise über die Entwicklung von Spiralgalaxien

Spiralgalaxien wie unsere Milchstraße wachsen, indem sie sich kleinere Zwerggalaxien einverleiben. Dabei werden die Zwerggalaxien massiv verzerrt, und um die Spiralgalaxie herum entstehen surreal anmutende Ranken und Sternströme. Nun konnte eine neue Himmelsdurchmusterung solche Verschmelzungsspuren erstmals an Galaxien außerhalb unserer kosmischen Nachbarschaft nachweisen. Damit ergeben sich neue Möglichkeiten, das heutige Bild von der Entstehung von Spiralgalaxien auf die Probe zu stellen.

Weiter in der Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astronomie:
Spirale frisst Zwerg: Umrankte Galaxien liefern neue Informationen über die Evolution von Spiralgalaxien

Siehe auch:
wissenschaft.de – Kannibalismus im Weltall

Stellar Tidal Streams in Spiral Galaxies of the Local Volume: A Pilot Survey with Modest Aperture Telescopes

Planet oder Brauner Zwerg?

Während die Kriterien für die Einteilung als Planet am kleinen Ende der Größenskala nach der neuerlichen Definition der Internationalen Astronomischen Union (IAU) recht gut eingegrenzt wurden, gibt es um die Kriterien am anderen Ende der Größenskala noch heftige Debatten: Wissenschaftler streiten darüber, wann ein Himmelskörper als Planet anzusehen ist und wann als Brauner Zwerg.
Bisher diente die Fähigkeit zur Deuterium-Fusion als Grenze. Die entsprechende Massengrenze wurde auf etwa 13 Jupitermassen berechnet, alles darunter sollte ein Planet sein.
Ein Team um David Speigel von der Princeton University hat nun Simulationen durchgeführt, die dieses Limit in Frage stellen. Speigel untersuchte die Anfangsbedingungen, welche herrschen, bevor die Deuterium-Fusion eines Himmelskörpers zündet. Dabei fand er heraus, dass die berechnete Massengrenze weitaus stärker variieren kann als bislang angenommen wurde. Unter bestimmten Voraussetzungen ist die Deuterium-Fusion bei Braunen Zwergen offenbar schon bei ungefähr elf Jupitermassen möglich.

The Deuterium-Burning Mass Limit for Brown Dwarfs and Giant Planets

Stärke und Struktur des Magnetfelds verschmelzender Neutronensterne

Die vielleicht faszinierendste Frage beim Schicksal zweier verschmelzender Neutronensterne ist, ob hierbei extreme Magnetfelder von mehr als 1.000 Billionen (1015) Gauss entstehen können und in welchem Ausmaß sie die Eigenschaften dieser Objekte beeinflussen. Durch Simulationen der Bedingungen, die in diesen Verschmelzungen herrschen, haben Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) und der Universität von Valencia die mögliche Stärke des Magnetfelds und seine Struktur abgeschätzt.

Weiter im Artikel des Max-Planck-Instituts für Astrophysik:
Magnetfelder in verschmelzenden Neutronensternen

Planck liefert erstes Komplettbild des Himmels

Die ESA hat heute die erste Gesamtansicht des Himmels veröffentlicht, die auf Daten ihres Satelliten Planck basiert.

Planck enthüllt Vergangenheit und Gegenwart des Universums

Planck all-sky image depicts galactic mist over the cosmic background