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Kosmologie: Die Kartierung des Alls

Systematische Vermessungen erfassen Millionen von Galaxien, die sich über Jahrmilliarden im Weltraum verteilt haben. Anhand dabei entstandener Muster könnten sich wichtige Fragen zur Entwicklung des Universums beantworten lassen.

Angesichts der unvorstellbaren Dimensionen des Kosmos ist es eine gewaltige Aufgabe, herausfinden, wie groß er wirklich ist und wie er im Detail funktioniert. Viele Astronominnen und Astronomen haben ihre Karrieren der Erstellung von Karten des Universums auf allen Maßstäben gewidmet. Inzwischen hat das Projekt Sloan Digital Sky Survey (SDSS), an dem wir mitgewirkt haben, nach zwei Jahrzehnten Arbeit die größte dreidimensionale Übersicht des Kosmos angefertigt, die jemals zur Verfügung stand. Während sich das Projekt bereits in der nächsten Phase der Datensammlung befindet, umfasst das bis 2021 veröffentlichte Material sämtliche Regionen des Alls - von unserer unmittelbaren Umgebung bis zu den entferntesten noch sichtbaren Objekten - und enthält die Positionen von mehreren Millionen Galaxien. Diese sind wie Wegmarken über viele Milliarden Lichtjahre verteilt und reichen bis in die frühesten Epochen des Universums zurück.

Dabei erscheinen die Galaxien keineswegs wie völlig zufällig verstreut. Stattdessen bilden sie Strukturen: in einigen Gebieten fadenartige »Filamente« und Schichten mit dicht gedrängten Galaxien, in anderen weitgehend leere »Voids«. Vermutlich haben sich die grundlegenden Muster schon vor der Entstehung der ersten Galaxien herausgebildet, also weniger als eine Milliarde Jahre nach dem Urknall. Indem wir das All so umfangreich wie möglich kartieren, können wir das Wachstum der Strukturen nachvollziehen und die tiefer liegenden Gesetze ableiten, die dazu geführt haben. Ein solcher galaktischer Atlas liefert womöglich Antworten auf einige der größten Fragen der Physik, etwa zur Natur der Dunklen Energie, die den Kosmos immer schneller expandieren lässt …

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Sterne und Weltraum – Artemis II: Wie erfolgreich war die Mission zum Mond?

Mit dem Artemis-Programm, das 2022 mit der unbemannten Testmission Artemis I begann, strebt die NASA eine erneute Landung von Menschen auf dem Mond an. Mit der nun bemannten und erfolgreich abgeschlossenen Mondumrundung von Artemis II hat sie einen weiteren Meilenstein erreicht – noch nie waren Menschen weiter ins All vorgedrungen. Wir zeigen die Highlights der Mission und geben einen Ausblick. Weiter berichten wir über die Pläne der ESA bis 2035 ein Interferometer zur Messung von Gravitationswellen im Weltraum zu installieren – LISA, sowie von der darüber hinaus schon geplante Weiterentwicklung LISAmax. In unserem Praxisteil lesen Sie über die in der Amateurszene noch wenig verbreitete Spektroheliografie zur Sonnenbeobachtung und deren Möglichkeiten.

Spektrum - Die Woche – Großes Hoffen auf die kleinen Reaktoren

Sind die neuen modularen Kernreaktoren wirtschaftlich zu bauen und zu betreiben und können Sie die an sie gestellten Erwartungen erfüllen? Ähnelt unser Universum einem Quasikristall und was nimmt unser Gehirn unter Narkose wahr? Jetzt lesen in der neuen »Woche«!

Sterne und Weltraum – Alpha Centauri: Wie viele Planeten hat unser Nachbar?

Das Alpha Centauri System besteht aus dem hellen Sternenpaar Alpha Centauri A und B sowie dem lichtschwachen Roten Zwerg Proxima Centauri. Besonders interessant wurde dieses nahe Sternsystem, als Hinweise auf mögliche Exoplaneten auftauchten – deren Existenz wurde jedoch durch wechselnde Beobachtungsergebnisse immer wieder infrage gestellt. Darüber hinaus: Der Rückblick auf die Kometen des vergangenen Jahres, verlief der Urknall völlig anders als gedacht und wie entstanden die unterschiedlichen Sterne in Kugelsternhaufen?

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