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Tag: Gravitationswellen

  • NASA-Entdeckung: Ist Leben auf Exoplaneten möglich?

    NASA-Entdeckung: Ist Leben auf Exoplaneten möglich?

    Die sieben Exoplaneten bilden ein System mit einem Alter von mindestens einer Milliarde Jahren, das um den Stern Trappist-1 — einen Stern mit niedriger Dichte — gravitiert, der sich in 40 Lichtjahren Entfernung von der Erde befindet. Laut den am Projekt beteiligten Forschern machen die Nähe dieses Systems und die beträchtliche Grö‎ße der sieben Exoplaneten im Vergleich zu dem Stern Trappist-1 aus dem neuen Himmelsgebilde ein perfektes Ziel für zukünftige Erforschungen. Trappist-1 bietet uns eine einzigartige Gelegenheit, in den nächsten Jahren die Atmosphäre der Planeten derselben Grö‎ße wie die Erde zu erforschen“, sagte Nikole Lewis, Astronomin beim Forschungszentrum Space Telescope Science in Baltimore, USA. Der Wissenschaftsjournalist Alexandru Mironov erläutert die Bedeutung dieser Entdeckung:



    Es ist ein Augenblick, auf den die Wissenschaft, aber auch unsere Vorstellungskraft gewartet hat — ein Beweis, dass das Universum überall eigentlich dasselbe ist. Das hei‎ßt mit Sternen, mit Planeten, die um die Sterne gravitieren, mit Planeten von verschieden Grö‎ßen, die um verschieden gro‎ße Sterne umlaufen. Viele davon können der Erde ähneln, was die Merkmale und die Möglichkeiten zur Entwicklung des Lebens angeht. Es ist also ein Augenblick, in dem wir uns die Frage stellen, ob unsere Nachfolger in Zukunft vielleicht den Schritt au‎ßerhalb unseres Sonnensystems wagen. Gleichzeitig ist es allerdings ein Augenblick, in dem sich die Mentalität der Menschengesellschaft ändert. Denn ab jetzt können wir über unser Sonnensystem hinaus denken. Wir müssen diesen Schritt hier in unserem Sonnensystem machen. Überlegen Sie sich, dass man in 15-20 Jahren den Fu‎ß auf Mars setzen und den Planet besiedeln wird. Au‎ßerdem werden die Mondreisen und die wirtschaftlichen Abenteuer starten, die uns dort erwarten werden. Die Entdeckung hat zwar keine unmittelbare wirtschaftliche Auswirkung, aber, wie gesagt, wird es danach ein kategorisches Umdenken geben. Keiner kann ab jetzt noch glauben, dass die Erde einzigartig im Universum ist. Das Universum ist das aus den Gleichungen der Mathematiker, der Astrophysiker und der Kosmologen.“




    Wenn man die Dichte der Planeten in Betracht zieht, dann scheinen diese felsig zu sein, meinen die Fachleute. Sie erinnern daran, dass Wasser das Grundelement des Lebens ist, und das ist der Grund, warum die Erforschung an diesem Punkt startet. Experten stufen die Entdeckung als ein bedeutendes Puzzleteil ein, wenn man über lebenserhaltende Medien spricht. Sie werden ermitteln, ob die Planeten reich an Wasser sind und ob sich dieses in flüssiger Form an der Oberfläche befindet. Vorerst wei‎ß man über die Exoplaneten nur, dass sie sich in der idealen Entfernung von dem Stern befinden, um flüssiges Wasser zu haben. Drei davon könnten sogar bewohnbar sein. Alexandru Mironov kommt erneut zu Wort:



    Es handelt sich um eine Erforschung, die die NASA der Öffentlichkeit nicht laut mitgeteilt hat, um das so zu sagen. Es ist aber deutlich, dass sie sich den Himmel in Abschnitten eingeteilt haben, die Astronomen, die in Atacama, in Chile, arbeiten und verschiedene versprechende Teile studieren. Also: In 40 Lichtjahren Entfernung gibt es einen Stern, der gute Möglichkeiten bietet, dass von den sieben Planeten rundum, wie gesagt, drei lebensversprechend sein können. Was für Leben, das wissen wir nicht, aber meine Behauptung ist, dass dieses auf Kohlenstoff basiert.“




    Der erste Exoplanet — 51 Pegasi B — wurde 1995 von schweizerischen Astronomen entdeckt. Seitdem wurde bisher laut NASA die Existenz weitere 3.500 Exoplaneten im Weltall bestätigt. Gerade letztes Jahr wurde ein erdähnlicher Planet in der Galaxie Proxima Centauri, in 4,24 Lichtjahren Entfernung und damit etwas näher entdeckt. Was ist aber diesmal besonders? Es ist das erste Mal, dass so viele Planeten der Grö‎ße der Erde, die denselben Stern umlaufen, entdeckt wurden. Was können wir von nun an erwarten? Erneut Alexandru Mironov:



    Wir müssen vollkommen au‎ßerordentliche Ereignisse erwarten. Vergessen wir nicht, dass man vor ungefähr sechs Monaten die Idee für salonfähig erklärt hat, um das so zu sagen, dass es Gravitationswellen gibt, nachdem sie vom amerikanischen LIGO-System aufgezeichnet wurden. Das hei‎ßt, dass man neue Teleskope bauen wird, die diesen Gravitationseffekt ausnutzen. Das bedeutet eine weitere Möglichkeit, in das Weltall zu blicken, au‎ßer Licht, Infrarot, Röntgen- und Gammastrahlen. Wir wissen viel über das Universum, aber wir können viel mehr erfahren. Wir haben uns mit Geräten gewappnet, die sich um die Erde drehen, die sich auf dem Mond, auf dem Mars und um den Mars herum befinden. Wir wissen immer mehr, wir sind Homo sapiens, der sich immer mehr in Homo cosmicus verwandelt.“




    Der allgemeine Gedanke ist ohnehin, dass dieses Ereignis uns die Antwort auf die Frage näher bringt, ob wir allein im Universum sind oder nicht.

  • Astrophysik: US-Forscher erbringen Beweis für die Existenz von Gravitationswellen

    Astrophysik: US-Forscher erbringen Beweis für die Existenz von Gravitationswellen

    Vor 100 Jahren sprach Albert Einstein über Perturbationen des Raums und der Zeit, die durch die Bewegung von Himmelskörpern mit einer riesigen Masse verursacht werden. Er rief die Hypothese ins Leben, laut der es im Universum Gravitationswellen gebe, die dieses von einem Ende zum anderen durchqueren. Die Theorie des bekannten Physikwissenschaftlers konnte bis vor kurzem nicht von der Wissenschaft bewiesen werden. Neulich kündigte aber ein Team amerikanischer Wissenschaftler an, es habe Gravitationswellen direkt erkannt. Diese haben eine Struktur, die jener des Lichts ähnelt. Es handelt sich um Strahlen elektromagnetischer Art. Deren Schwingungen sind allerding der Raum und die Zeit, so wie wir diese kennen. Wir können folgenden Vergleich machen: Wenn wir elektrisch geladene Teilchen in Bewegung setzen, erzielen wir Licht. Wenn wir aber ganze Materiemassen in Bewegung setzen, erzielen wir Gravitationswellen“, erklärte der NASA-Physiker Ira Thorpe. Die direkte Erkennung erfolgt nach einem gewaltigen kosmischen Ereignis: Zwei schwarze Löcher, eines 35mal, das andere 30mal grö‎ßer als die Sonne, sind eine Milliarde Lichtjahren von uns entfernt fusioniert. In den letzten Augenblicken haben sich diese dutzende Male pro Sekunde umeinander gedreht. Jedes davon hatte die Hälfte der Lichtgeschwindigkeit, als sie aufeinander geprallt sind, erklärte die Astrophysiker. Der Wissenschaftsjournalist Alexandru Mironov erläutert für uns:



    Das ist ein epochales Ereignis. Es ist ein Augenblick in der Geschichte, der der Entdeckung des Higgs-Bosons gleicht, des Teilchens, das jedem Stoff Masse verleiht. Jeder wei‎ß, dass, wenn man einen Ball in die Luft wirft, der Ball wieder auf den Boden fällt. Wir haben bereits gelernt, dass sich der Mond um die Erde dreht, die Erde um die Sonne. Das alles bedeutet Anziehungskraft. ›Wie wirkt sich diese aus?‹ war aber die Frage. Wahrscheinlich durch Gravitationswellen, wahrscheinlich gibt es einige Teilchen. Genauso wie Licht aus Photonen — aus kleinen Lichtteilchen — besteht, gibt es wahrscheinlich auch etwas, das Graviton hei‎ßt, vermuteten Forscher, und dieses etwas werden wir ‚schnappen‘ und ‚aufdecken‘. Dafür hat man spezielle Anlagen gebaut, Laser-Interferometer, bezeichnet als LIGO, die praktisch zwei senkrecht aufeinander fallende Laserstrahlen darstellen, geeicht und kalibriert, sodass sie von nichts bewegt werden. Diese Strahlen warten, sie sind eine Falle für Gravitationswellen, die irgendwo möglich zum Vorschein kommen werden. Das ist in Milliarden Lichtjahren Entfernung von uns auch passiert. Es ist eine derma‎ßen gro‎ße Materie- und Energiekonzentration entstanden, dass die Textur des Universums gerüttelt wurde. Die Bewegung, dieses Erdbeben der Gravitationswellen hat auch uns erreicht.“




    Nach der Entdeckung des Gottesteilchens“ vor einigen Jahren stuft die Wissenschaft die experimentale Entdeckung von jetzt als au‎ßergewöhnliche Errungenschaft ein. Die Wissenschaftler haben das erkannte Signal in Radiowelle umgewandelt und konnten somit das Geräusch zweier schwarzer Löcher hören, die gegeneinander geprallt sind. Aus Washington erhielten wir kurze Zeit danach einen Beitrag von unserer Radio-Rumänien-Korrespondentin Doina Saiciuc:



    Die Entdeckung der Gravitationswellen eröffnet einen neuen Weg für die Beobachtung des Universums. Es ist so, als würde man einen Stummfilm in einen Film mit Ton umwandeln, denn diese Wellen sind der Ton des Universums. ‚Bis zu diesem Moment haben wir auf den Himmel geblickt, doch wir konnten seine Musik nicht hören‘ — sagte Astrophysiker Szabolcs Marka von der Columbia-Universität in New York, eines der Mitglieder des Teams, das die Entdeckung machte. Der Himmel werde nicht mehr derselbe sein — meinte er noch. Am 14. September 2015, um 5:51 Uhr Ortszeit, haben die Laser-Sensoren des Interferometers Gravitational Wave Observatory — LIGO in Livingston, Bundesstaat Louisiana, und Handford, Bundesstaat Washington, die in die Raum-Zeit-Struktur entstandenen Strahlen gemessen — die Gravitationswellen. Diese wurden von einem im Universum entfernten kataklystischen Ereignis verursacht und haben die Erdkugel erreicht. Jahrzehntelange Forschungen tausender Forscher auf der ganzen Welt haben mithilfe von LIGO der National Science Foundation in den USA durch diese Entdeckung ihren Höhepunkt erreicht.“




    In Bukarest erinnert Alexandru Mironov, dass Einstein den Augenblick vorausgesagt hat, wenn die Entwicklung der Physik es ermöglichen wird und man Gravitationswellen praktisch antasten“ kann.



    Ich denke, dass man erneut über einen riesigen Schritt sprechen kann, den dieser Zweifü‎ßer mit riesiger Zukunftsperspektive, Homo Sapiens, macht. Auf einmal befinden wir uns in der Welterforschung ganz woanders. Das Gehirn ist fähig, die Art und Weise zu verstehen, wie dieses Werk des Universums tickt. Die Gravitationswellen sind der Schlüssel der Ereignisse in der Physik des Universums.“



    Was wir von dieser Entdeckung erwarten? Wir warten auf den Augenblick, in dem die Ingenieure hinter den Physikern auftauchen, genauso wie es mit der Quantenmechanik passiert ist. Diese sollen die Entdeckungen auf dem Feld der Gravitationswellen ausnutzen, in dem sie z.B. ein Gravitationsteleskop bauen. Dieses könnte fähig sein, Ereignisse abzulesen, die in der Materie und der Energie des Kosmos in jeglicher Entfernung, an jeglichem Zeitpunkt dieser 13,8 Milliarden Lichtjahre passieren, wie viel unser Haus, das Universum, umfasst“, ergänzt Alexandru Mironov.