Astronomie, Raumfahrt, Space Art & mehr
Der diesjährige Nobelpreis für Physik geht an Willard S. Boyle und George E. Smith, die im Jahr 1969 ein integriertes elektronisches Bauteil zum Transport elektrischer Ladungen erfanden – das sog. „Charge-Coupled Device“ (CCD).
Boyle und Smith teilen sich den Preis mit dem chinesischen Physiker Charles Kuen Kao, einem Pionier im Bereich der Glasfaseroptik.
The 2009 Nobel Prize in Physics
Physik-Nobelpreis für CCD-Sensor und optische Datenkommunikation
Eine kleine Gen-Sequenz am Ende jedes Chromosoms schützt die Erbinformation davor, bei Zellteilungen „angenagt“ zu werden. Wie diese Telomere arbeiten, und wie sie letztlich ihren Dienst aufgeben und das Altern verursachen, das haben die drei amerikanischen Zellforscher Elizabeth H. Blackburn, Jack W. Szostak und Carol W. Greider herausgefunden, die in diesem Jahr mit dem Nobelpreis für Medizin geehrt werden.
Insbesondere für das Verständnis vieler Krankheiten ist die Erforschung von Telomeren wichtig. Bei Krebszellen etwa, die sich nahezu unendlich teilen können, wird das im Zellkern enthaltene Enzym Telomerase „missbraucht“: es ist länger aktiviert, als es für die normale Lebenszeit der Zellen nötig ist. So kommt es dazu, dass Tumore wachsen. Defekte Telomere sind auch die Ursache vieler Erbkrankheiten.
The 2009 Nobel Prize in Physiology or Medicine
Telomerase: Medizinnobelpreis mit Perspektiven für Krebsforschung und Anti-Aging-Medizin
Die mächtigen Wälder des Karbon haben nicht nur Kohle und versteinerte Riesenfarne hinterlassen. Gleich mehrere Bernsteinstücke aus dieser Zeit haben die beiden amerikanischen Geowissenschaftler Ken Anderson und Paul Sargent Bray von der Southern Illinois University Carbondale in Kohlestücken aus einer Grube im US-Bundesstaat Illinois gefunden.
Obgleich etwa 320 Millionen Jahre alt und damit sehr viel älter als die ersten bedecktsamigen Pflanzen, ist die Zusammensetzung der goldgelben Brocken dem Harz heutiger Bäume sehr ähnlich: laut Analyse per Gaschromatographie und Massenspektrometrie bestehen die Harze überwiegend aus Kohlenwasserstoffen aus der Gruppe der Terpene. Ausgehend von den Hauptbestandteilen und deren räumlicher Struktur weist der urzeitliche Bernstein große Übereinstimmungen mit dem Harz heutiger Hymenaea-Bäume im Amazonasbecken auf.
Offenbar hat sich Harz schon sehr früh zur Abwehr von Insekten und als Wundverschluss bewährt.
Identification of Carboniferous (320 Million Years Old) Class Ic Amber
Frischer Meteoritenkrater mit dünner Schicht aus Wassereis
am Kraterrand (links), die mit der Zeit verblasst ist (rechts).
Die Bilder wurden im Oktober 2008 und Januar 2009 aufgenommen
und zeigen ein etwa 35 Meter großes Gebiet in der Region Arcadia Planitia auf dem Mars.
(NASA/JPL/University of Arizona)
Im Oktober und November 2008 hatte die Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) frische Meteoritenkrater von bis zu 12 Metern Durchmesser fotografiert, die auf älteren Aufnahmen der Sonde noch nicht zu sehen waren. Am Boden einiger dieser Krater war deutlich eine weißliche Schicht zu erkennen. Wie neuere Aufnahmen vom Januar 2009 zeigen, sind diese Schichten im Laufe weniger Wochen mehr und mehr verschwunden. Gemeinsam mit Spektralanalysen gelang damit der Nachweis, dass es sich bei den weißlichen Schichten um Wassereis gehandelt hatte, das im Laufe der Zeit nach und nach in die dünne Marsatmosphäre verdampft ist. Die Krater wurden in der Region Arcadia Planitia in den mittleren Breitengraden des Roten Planeten entdeckt. Hier hatten die Wissenschaftler angesichts des Marsklimas eigentlich nicht mit derartigen Eisschichten unmittelbar unterhalb der Oberfläche gerechnet.
Scientists See Water Ice in Fresh Meteorite Craters on Mars
NASA Spacecraft Sees Ice on Mars Exposed by Meteor Impacts
Distribution of Mid-Latitude Ground Ice on Mars from New Impact Craters
Die ferne Vergangenheit des Universums rückt näher. Mit neu entwickelten Spektrografen werden Astronomen im Rahmen des Sloan Digital Sky Survey III (SDSS-III) Galaxien und Quasare in den Tiefen des Weltalls untersuchen. Die neuen Instrumente haben eine hohe Infrarot-Empfindlichkeit und sehen so noch sehr weit entfernte Milchstraßensysteme, deren Licht aufgrund der kosmischen Expansion in den langwelligen, roten Bereich des Spektrums verschoben ist.
In der Nacht zum 15. September 2009 lieferten die neuen Spektrografen am 2,5-Meter-Teleskop auf dem Apache Point im US-Bundesstaat New Mexico die ersten, vielversprechenden Daten.
Bis zum Jahr 2014 soll der Baryon Oscillation Spectroscopic Survey (BOSS), an dem das Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching bei München beteiligt ist, die Spektren von 1,4 Millionen Galaxien und 160.000 Quasaren erfassen. BOSS ist damit die größte von insgesamt vier Erhebungen im Rahmen des SDSS-III.
Die Galaxien NGC 4522 und NGC 4402,
aufgenommen vom Weltraumteleskop Hubble.
(NASA & ESA)
Zwei neue, spektakuläre Aufnahmen des Weltraumteleskops Hubble zeigen zwei Galaxien im Virgo-Galaxienhaufen, die recht zerzaust aussehen und offenbar gerade einen erheblichen Teil ihrer Gas- und Staubmassen verlieren. Grund dafür ist das extrem heiße und Röntgenstrahlen aussendende Gas, das sich zwischen den Galaxien des Virgohaufens befindet und durch das ein starker „Fahrtwind“ entsteht, der Gas und Staub aus den Galaxien mitreißt und so ihr Aussehen verändert.
Die Spiralgalaxie NGC 4522 (im Bild oben) liegt etwa 60 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und ist ein besonders eindrucksvolles Beispiel für eine Galaxie, die gerade ihrer Gas- und Staubmassen beraubt wird. Der dramatische Materialverlust hat mit der Geschwindigkeit zu tun, mit der die Galaxie im Virgohaufen unterwegs ist: rund 2.800 Kilometer pro Sekunde! Auf dem Hubble-Bild ist deutlich zu sehen, dass sich in dem aus der Galaxie herausgerissenen Gas und Staub einige neue Sternhaufen gebildet haben. Rechts und links des galaktischen Zentrums sind helle bläuliche Bereiche zu erkennen, in denen sich gerade neue Sterne bilden. Durch den starken Verlust von Gas und Staub können allerdings im Inneren der Galaxie bald keine neuen Sterne mehr entstehen. Daher wird sie in einigen hundert Millionen Jahren nur noch im gelblichen Licht ihrer langlebigen, massearmen Sonnen leuchten.
Auch bei der Galaxie NGC 4402 (im Bild unten) sind Anzeichen dieses Materialverlustes zu erkennen: hier hat die Galaxienscheibe eine leicht gebogene Form angenommen.
Stripped down: Hubble highlights two galaxies that are losing it
Der Chef des berühmten „Cirque du Soleil“, der Kanadier Guy Laliberté, ist gestern um 09:14 Uhr MESZ zusammen mit NASA-Astronaut Jeffrey Williams und Kosmonaut Maxim Surajew an Bord einer russischen Sojus-Rakete zur Internationalen Raumstation gestartet. Der 50-jährige Milliardär Laliberté lässt sich sein zwei Wochen langes Abenteuer rund 35 Millionen Euro kosten.
Am 9. Oktober will er von der ISS aus eine zweistündige „poetische Lesung“ dirigieren, die im Internet verfolgt werden kann. Für dieses Event hat Laliberté etliche prominente Mitstreiter gefunden: U2-Sänger Bono ist dabei, ebenso die Popsängerin Shakira und der Musiker Peter Gabriel.
Wissenschaftler um Alexander Gaeta von der Cornell Universität in Ithaca, New York, haben ein photonisches Instrument konstruiert, das die Geschwindigkeit von Datenpaketen in optischen Leitern auf bis zu 270 Gigabit pro Sekunde erhöht.
Wie die Forscher in der Fachzeitschrift „Nature Photonics“ berichten, komprimiert ihr Instrument die Daten enthaltenden Laserpulse in optischen Leitern, indem es die Frequenzen der Laserpulse verändert. So gelang es beispielsweise, einen 24-bit Puls von 2,5 Nanosekunden Dauer auf nur noch 92 Picosekunden zu komprimieren – ohne Verlust der Information.
Das Gerät könnte zukünftig in photonisch gesteuerten, integrierten Schaltkreisen und in Hochgeschwindigkeitsdatenleitungen zum Einsatz kommen.
M. A. Foster, R. Salem, Y. Okawachi, A. C. Turner-Foster, M. Lipson, and A. L. Gaeta: „Ultrafast waveform compression using a time-domain telescope“, Nature Photonics 3, 581-585 (2009). PDF, 353 KB
In der Region der Samoa-Inseln im Pazifik hat es heute um 19:48 Uhr MESZ ein schweres Seebeben der Stärke 8,0 gegeben. Das Epizentrum des Bebens lag 190 Kilometer südwestlich von Samoas Hauptstadt Apia und 2.700 Kilometer nordöstlich der neuseeländischen Stadt Auckland.
Von der Erdbebenwarte des US-amerikanischen Instituts für Geophysik (USGS) wurde daraufhin für Hawaii, Samoa, Tonga, Fidschi, Tuvalu und Neuseeland eine Tsunami-Warnung ausgegeben.
Auf der Insel Samoa sollen durch eine von dem Beben ausgelöste, mehr als anderthalb Meter hohe Flutwelle mehrere Dörfer zerstört worden sein. Es soll mehrere Todesopfer gegeben haben.
Magnitude 8.0 – Samoa Islands Region
Update 30.09. – 01:45 Uhr MESZ: Radio Neuseeland berichtete vor gut zwei Stunden, dass in dem zu den USA gehörenden Teil der Samoa-Inseln mindestens 14 Menschen ums Leben gekommen sind. In Westsamoa gibt es mindestens fünf Todesopfer. An der Südküste Samoas sollen die Flutwellen eine Höhe von bis zu acht Metern erreicht haben. Eine von den USA herausgebende Tsunami-Warnung für Neuseeland und weite Teile des Südpazifiks wurde inzwischen wieder aufgehoben.
Update 30.09. – 12:15 Uhr MESZ: Der Tsunami vor Samoa hat die Küstenregion der Südsee-Inselgruppe schwer verwüstet. Die Tsunami-Wellen waren teilweise bis zu eineinhalb Kilometer ins Landesinnere vorgedrungen. Die Katastrophenschutzbehörde von Samoa geht derzeit von mindestens 100 Toten aus.
Die fotografische Bestimmung
thermodynamischer Größen
mit Hilfe von Lichtkegeln.
(Universität Augsburg)
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Die klassische Thermodynamik trägt entscheidend zum Verständnis komplexer natürlicher Vorgänge bei. Eine schlüssige Einbettung ihrer Konzepte in die Einsteinsche Relativitätstheorie ist bislang jedoch nicht gelungen, sie wurde seit über 100 Jahren immer wieder kontrovers diskutiert.
Wie Forscher um Jörn Dunkel, Professor Peter Hänggi und Stefan Hilbert von den Universitäten Oxford, Augsburg und Bonn in der Fachzeitschrift „Nature Physics“ berichten, haben sie nun eine Lösung für dieses offene Problem der Physik gefunden.
Mit Hilfe von sog. Lichtkegeln bestimmten sie die thermodynamischen Größen „fotografisch“. Der Lichtkegel entspricht den Ereignissen, die prinzipiell auf einem Foto abgebildet werden können, wobei wegen der endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts weiter entfernte Objekte früher auf dem Foto erscheinen als näherliegende Objekte. Im Gegensatz zu traditionellen Formulierungen der relativistischen Thermodynamik, die üblicherweise auf dem Begriff der Gleichzeitigkeit aufbauen, lässt sich die von Dunkel, Hänggi und Hilbert vorgeschlagene „fotografische Thermodynamik“ problemlos auch auf die Allgemeine Relativitätstheorie erweitern. Zudem ergibt sich aus dieser neuen Theorie auch ein neuer Effekt: dass nämlich ein entfernter Beobachter bei naiver fotografischer Betrachtung proportional zu dessen Temperatur die endliche Fluchtgeschwindigkeit eines sehr heißen Objektes misst, obwohl sich das Objekt in Wahrheit gar nicht von ihm wegbewegt.
Dieser zumeist sehr kleine Effekt kann für zukünftige Präzisionsmessungen von Geschwindigkeiten weit entfernter und sehr heißer Galaxien von Bedeutung sein.
Non-local observables and lightcone-averaging in relativistic thermodynamics
