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Supernova-Spuren vor der Haustür

Vor wenigen Millionen Jahren explodierten mehrere massereiche Sterne in unserer kosmischen Nachbarschaft als Supernova – das haben Forscher jetzt nachgewiesen. In langwierigen Analysen fanden sie im Meeresgrund und in Mondmaterial radioaktive Isotope, die bei den Explosionen ausge­stoßen wurden und bis in unser Sonnensystem gelangten.
Krebsnebel

Auch wenn der Blick an den nächtlichen Sternenhimmel eine Ahnung von Ewigkeit hervorruft: Die Lebensdauer von Sternen ist begrenzt, wobei sie je nach deren Masse stark variiert. Während unsere Sonne nach 4,6 Milliarden Jahren erst knapp die Hälfte ihres Lebens vollendet hat, sind andere, sehr viel massereichere Exemplare bereits nach wenigen Millionen Jahren erloschen.

Anfangs fusionieren im Sterninneren Wasserstoffatomkerne zu Heliumkernen. Die dabei freigesetzte Energie hält den Stern stabil. Der thermodynamische Druck wirkt nach außen der eigenen Schwerkraft entgegen. Ist der Wasserstoff im Zentrum aufgebraucht, verschmilzt Helium zu schwereren Elementen, später folgen Kohlenstoff, Sauerstoff, Neon und Silizium. Bei Eisen oder Nickel bricht die Kernfusion ab, da ab einer Nukleonenzahl von ungefähr 60 bei der Fusion mehr Energie verbraucht als frei würde.

Diese Prozesse laufen umso rascher ab, je höher Temperatur und Druck im Sterninneren sind. Da diese beiden Größen mit steigender Masse der Sterne zunehmen, haben massereichere ihr Kernmaterial früher verbraucht als masseärmere. Und auch das Ende eines Sterns hängt von seiner Anfangsmasse ab. Anders als die Sonne, die einmal recht unspektakulär ihre äußere Hülle abstoßen und dann als Weißer Zwerg enden wird, explodieren Sterne von mehr als acht Sonnenmassen in einer Supernova. ...

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Sterne und Weltraum – 25 Jahre VLT – Jubiläum des Riesenteleskops

Das Very Large Telescope, das seit dem Jahr 2000 beeindruckende Aufnahmen mit seinen vier kombinierbaren 8-Meter-Spiegeln liefert, ist der Auftakt unserer dreiteiligen Serie über Observatorien in der chilenischen Atacama. Lesen Sie unseren Insiderbericht über die Arbeit und Technik des ESO-Riesenteleskops. Wir blicken mit der Raumsonde Juno in die Vulkanschlünde des Jupitermonds Io und und zeigen, wie Wissenschaftler das Phänomen von Glitches – der kurzzeitigen Rotationsbeschleunigung von Neutronensternen – simulieren. Weiter testen wir, wie sich eine innovative neue Astrokamera mit integriertem Nachführsensor im Praxiseinsatz bewährt.

Spektrum der Wissenschaft – Vorstoß zur Sonne

Viele Vorgänge im leuchtenden Plasma unserer Sonne sind noch immer rätselhaft. Neue Raumsonden sowie Beobachtungen vom Erdboden aus sollen dabei helfen, die Phänomene besser zu verstehen. Außerdem im Heft: Höhere Symmetrien tragen zur Lösung physikalischer Rätsel bei – vom Teilchenzerfall bis hin zum Verhalten komplexer Quantensysteme. Wir berichten von Untersuchungen an kopflosen Würmern und winzigen Zellklumpen, die kein Gehirn haben, aber grundlegende kognitive Fähigkeiten. Die Klimaforschung nimmt Aerosole in den Blick, um Klimasimulationen zuverlässiger zu machen. Wussten Sie, dass die statistische Methode des t-Tests in der Guinness-Brauerei erfunden wurde? Daneben berichten wir über codebasierte Kryptografie.

Spektrum - Die Woche – Akustische Kur gegen Stress

Naturgeräusche haben eine unglaublich beruhigende Wirkung auf uns. Wieso das so ist und wie Vogelgezwitscher und Wasserrauschen im Gehirn verarbeitet werden und auf unsere Psyche wirken, lesen Sie in der aktuellen Ausgabe der »Woche«. Außerdem: Läutet das KI-Zeitalter eine neue Ära der Physik ein?

  • Quellen

Diehl, R.: Diehl, R.: Radioaktiver Fingerabdruck. In: Physik Journal 6, S. 18, 2016

Mehr über die aktuellen Nachweise von Isotopen aus nahen Super­novae durch verschiedene Forschergruppen

Feige, J.:Astronomie unter dem Meer. In: Physik in unserer Zeit 5, S. 220 – 227, 2016

Interessantes über die Erforschung der Meeressedimente

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