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Blick in die Forschung: Kurzberichte: Leuchtender Wasserstoff um Galaxien im jungen Universum

Beobachtungen mit dem Instrument MUSE am Very Large Telescope zeigen, dassnahezu der gesamte Himmel von extrem schwach leuchtenden Wasserstoffwolken um ferne Galaxien bedeckt ist. Damit lassen sich erstmals die riesigen zirkumgalaktischen Gasreservoire aus der Kinderstube von Galaxien bildlich erfassen.
Hubble Ultra Deep Field (HUDF)

Galaxien stehen mit ihrer Umgebung in andauernder ­Wechselwirkung. Zum einen strömt beständig Gas aus dem intergalaktischen Raum in die Ga­la­xien ein und liefert Nachschub zur Bil­dung neuer Sterne. Zum anderen wird aber auch immer wieder gasförmiges Ma­te­rial aus den Galaxien ausgestoßen, etwa durch Supernova-Explosionen oder Jets. Die Entwicklung einer Galaxie hängt entscheidend von der Balance zwischen den verschiedenen Prozessen in diesem so genannten zirkumgalaktischen Medium ab. Unsere Möglichkeiten zur Beobachtung jener Prozesse sind allerdings sehr begrenzt, da die Dichte des zirkumgalaktischen Gases in der Regel viel zu gering ist, als dass wir es mit den bisherigen Methoden direkt nachweisen könnten. Wir wissen deshalb kaum, wie dieses zirkumgalaktische Gas im Raum verteilt ist:
- Ist es klumpig oder eher gleichmäßig angeordnet?
- Erstreckt es sich in alle Richtungen?
- Wie groß sind die Unterschiede zwischen verschiedenen Galaxien? …

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Spektrum der Wissenschaft – Den Kosmos entschlüsseln – Vom Sonnensystem in die Tiefen des Universums

In dieser Ausgabe berichten wir über ferne Galaxien, das Sterben von Sternen, äußerst energiereiche Gammastrahlenblitze und neue Erkenntnisse zur Dunklen Energie. Weiter informieren wir Sie über Raumfahrtmissionen zu anderen Himmelskörpern, beispielsweise die der NASA-Sonde Europa-Clipper, welche den gleichnamigen Jupitermond auf die Existenz von Ozeanen untersuchen soll. Darüber hinaus: Teleskope der Superlative mit denen der Kosmos auch von der Erde aus, immer genauer beobachtet werden kann.

Sterne und Weltraum – Überlebt – Messier 54 – Relikt einer Kollision mit unserer Galaxis

Ein Amateurastronom hat auf der Basis eigener Beobachtungen und wissenschaftlicher Erkenntnisse den Kugelsternhaufen Messier 54 untersucht, der sich optisch in der Nähe des Milchstraßenzentrums befindet. Er entpuppt sich als fernes extragalaktisches Relikt: Der Haufen ist ein Überbleibsel einer Zwerggalaxie, die mehrfach das Zentrum unserer Galaxis umläuft und dabei zerstört wird. Außerdem berichten wir über die vierjährige Marsmission der NASA-Sonde InSight, die dort unter anderem den Wärmefluss im Boden messen sollte. Weiter werfen wir einen Blick auf Forschungsansätze zur Hawking-Strahlung, nach denen unser Universum schneller als gedacht zerfallen könnte und stellen ein Projekt der Südtiroler Schülergruppe »astrocusanus« vor, die mit einem leistungsstarken Teleskop auf die Suche nach lichtschwachen Kleinkörpern geht.

  • Literaturhinweise

Wisotzki L., et al.: Extended Lyman a haloes around individual high-redshift galaxies revealed by MUSE. Astronomy & Astrophysics 587, 2016

Wisotzki, L., et al.: Nearly all the sky is covered by Lyman-a emission around high-redshift galaxies. Nature 562, 2018

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