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Astronomie: Blick ins dunkle Zeitalter

Lange schien die erste Jahrmilliarde des Universums hoffnungslos vor Teleskopen verborgen, denn die Strahlung aus jener Zeit wurde während ihrer Reise durch den Kosmos enorm geschwächt. Doch mit Hilfe moderner Technik spüren Radioastronomen nun den Signalen aus der Frühzeit des Kosmos nach.
Landschaft mit Milchstraße am Nachthimmel

Um eine vage Vorstellung von der Struktur des Universums aus irdischer Sicht zu bekommen, kann man an eine große Wassermelone denken. Unsere Milchstraße ist dann ein Kern in der Mitte. Das Weltall um uns herum – das Fruchtfleisch – enthält zahlreiche weitere Galaxien-»Kerne«, die wir von unserem zentralen Kern aus mit Teleskopen beobachten können. Licht breitet sich mit endlicher Geschwindigkeit aus. Darum erscheinen uns andere Galaxien so, wie sie in der Vergangenheit ausgesehen haben.

Die am weitesten vom Zentrum der Melone entfernten Kerne sind die jüngsten Objekte, die wir mit Hilfe von Teleskopen wahrnehmen können. Wir sehen sie zu einer Zeit, als das Universum etwa ein Dreißigstel seines heutigen Alters von 13,8 Milliarden Jahren hatte. Jenseits davon liegt die dünne grüne Schale der Wassermelone. Sie repräsentiert den gerade einmal 380 000 Jahre alten Kosmos. Er war erfüllt von einer warmen, leuchtenden Suppe subatomarer Teilchen. Wir wissen von dieser frühen kosmischen Epoche, weil wir ihr Licht detektieren können. Dessen Wellen wurden allerdings im Verlauf der langen Reise zu uns mitsamt dem übrigen Kosmos gestreckt. Es erreicht uns heute als schwaches Glimmen im Bereich der Mikrowellenstrahlung.

Zwischen der grünen Schale und dem roten Fruchtfleisch liegt ein besonders geheimnisvoller Abschnitt des beobachtbaren Universums …

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Grönland rückt ins Zentrum geopolitischer Interessen: Welche Ressourcen locken Großmächte, warum stockt der Abbau und welche Optionen hat die EU? Außerdem: Neues zum kosmologischen Standardmodell, Körperfett und Sport sowie mathematische Entscheidungen zwischen Brüchen und Pi.

Sterne und Weltraum – Explosion in Andromeda – Die Supernova von 1885

Die Supernova S Andromedae, die sich außerhalb unserer Galaxis in einer Entfernung von rund 2,5 Millionen Lichtjahren in der Andromedagalaxie ereignete, wurde von dem Astronomen Ernst Hartwig schon im Jahr 1885 entdeckt. Er schrieb damit Astronomiegeschichte. Heute setzen Instrumente wie das neue 4MOST Maßstäbe für die Forschung. Es kann mehr als 2000 Objekte am Himmel gleichzeitig ins Visier nehmen – Sternbeobachtung von den Anfängen bis ins digitale Zeitalter. Darüber hinaus: Schwarze Löcher, die nach dem Verschlingen eines Sterns nach einiger Zeit im Radiobereich wieder aufleuchten, die Geburt eines weißen Zwerges durch eine Sternkollision sowie unser Praxistipp zur Beobachtung des Südhimmels mit Remote-Teleskopen von zu Hause aus.

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.

  • Quellen

Barry, N. et al.: Improving the epoch of reionization power spectrum results from Murchison Widefield Array season 1 observations. Astrophysical Journal 884, 2019

Bowman, J. D. et al.: An absorption profile centred at 78 megahertz in the sky-averaged spectrum. Nature 555, 2018

Loeb, A.: The optimal cosmic epoch for precision cosmology. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2012

Mao, Y. et al.: How accurately can 21 cm tomography constrain cosmology? Physical Review D 78, 2008

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