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Der beschriebene Ausbruch von Messier 81 ereignete sich nicht im Jahr 2011. Er ereignete sich bereits vor 12 Millionen Jahren und konnte von unserer Position aus in 2011 beobachtet werden, da das Licht so lange brauchte bis es bei uns war.
In Messier 81 selbst ist dieses Ereignis höchstens noch etwas für Paläontologen. ;)
Stellungnahme der Redaktion
Derartige Fragen bzw. Anmerkungen werden der Redaktion relativ oft zugesandt. Deshalb hier eine etwas ausführlichere Erklärung: Wenn gesagt wird, dass dieses oder jenes astronomische Ereignis vor so-und-so-viel Jahren stattfand, dann ist das stets so zu verstehen, dass zu der genannten Zeit das Licht des Ereignisses die Erde erreichte. Das ist auch die einzig sinnvolle Art einer Zeitangabe, zumindest wenn man es mit astronomisch vorgebildeten Lesern bzw. Gesprächspartnern zu tun hat --- und zwar aus drei Gründen.
Erstens ist bei den meisten astronomischen Objekten die Lichtlaufzeit bis zur Erde nur sehr ungenau bekannt. Bei einem Ereignis im Orionnebel-Komplex liegt die Unsicherheit derzeit in der Größenordnung von 100 Jahren. Es hätte also wenig Sinn zu sagen, vor 2100 Jahren hat sich irgendetwas dort ereignet, denn dasselbe Ereignis könnte im nächsten Artikel derselben Zeitschrift als ``vor 1950 Jahren'' beschrieben werden. Niemand könnte dann ohne Weiteres erkennen, dass dasselbe Ereignis und derselbe Zeitpunkt gemeint sind.
Zweitens, selbst wenn die Lichtlaufzeit genau genug bekannt wäre, würde der historische-praktische Aspekt der Forschung verdunkelt und verkompliziert. ``Supernova 1987A in der Großen Magellanschen Wolke'' wäre selbst dann viel praktischer als ``Supernova im Jahr minus 186459 in der Großen Magellanschen Wolke''. Spätestens wenn es um die genaue zeitliche Zuordnung verschiedener Beobachtungen geht, wie im Fall der SN 1987A zwischen dem Lichtausbruch und den Neutrinos, wird eine solche Zeitangabe völlig unnütz.
Drittens, stellen Sie sich vor, Sie lesen in SuW, dass um 21:40 MEZ der Saturnmond Titan den Saturnmond Hyperion verfinstert. Sie gehen zu dieser Zeit an's Teleskop --- und nichts passiert. Es wäre für unsere Leser eine Zumutung, diese hübsche ferne Sonnenfinsternis erst dann beobachten zu können, wenn sie sich zuvor mühsam die derzeitige Entfernung des Saturnsystems von der Erde beschaffen und in eine Zeitverschiebung --- in diesem Fall zwischen ca. 70 und 90 Minuten --- umrechnen müssten.
Aus all diesen Gründen weist SuW nur gelegentlich auf die Lichtlaufzeit hin, geht aber im Übrigen davon aus, dass sich die weitaus meisten der Leser --- wie auch Herr Jansen --- über das Thema im Klaren sind.
Wie allgemein bekannt, wurden kürzlich zum ersten Mal die von A. Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie hervorgesagten Gravitationswellen experimentell mit großem Aufwand eindeutig nachgewiesen (LIGO Detektor, USA). Diese herausragende technische Leistung (es handelte sich immerhin um die Vermessung von Schwingungen im Raum-Zeit-Gefüge in der Größenordnung eines H-Atoms, hervorgerufen durch kollidierende schwarze Löcher in einer Entfernung von 1.4 Mrd. Lichtjahren!) und deren Implikationen für die moderne astrophysikalische Forschung wird jedoch leider manchmal sogar von Physikern nicht angemessen gewürdigt. So geschehen im 'ESSAY: BEI LICHT BETRACHTET' der Mai-Ausgabe von Sterne und Weltraum mit dem Titel "Nun feiern sie wieder" von Herrn Erst Peter Fischer. In seinem Aufsatz erkennt Herr Fischer zwar die große technische Leistung des Gravitationswellen-Nachweises an, kommt aber dann zu dem Schluss, dass man dadurch eigentlich nicht mehr weis, als vorher und dass letztendlich dieser "Triumph der Wissenschaft" nur gefeiert wird, um die hohen Ausgaben für die Nachweisgeräte zu rechtfertigen. Herr Fischer führt als weiteres Beispiel die Detektion des Higgs-Bosons am LHC / Cern an, welches einige Jahrzehnte zuvor vorhergesagt wurde und daher der Nachweis des Higgs-Feldes seiner Meinung nach zu keinen neuen naturwissenschaftlichen Erkenntnissen geführt habe.
Dieser Sichtweise muss ich entschieden widersprechen (und wahrscheinlich auch die Mitglieder des Nobelpreiskomitees, die beide wissenschaftlichen Leistungen entsprechend gewürdigt haben). Selbstverständlich weis man in beiden Fällen jetzt mehr als vorher! In den Naturwissenschaften ist es essentiell notwendig, jegliche Vorhersagen von Theorien experimentell zu bestätigen. Hätte man z.B. das Higgs-Boson nicht gefunden, wäre dadurch ein wesentlicher Bestandteil des Standardmodells der Elementarteilchen als fehlerhaft oder unvollständig entlarvt worden. Sagt eine Theorie etwas voraus, was dann in der Realität nicht gefunden wird, ist diese Theorie damit praktisch falsifiziert. Die Naturwissenschaften - das sollte Herr Fischer als Wissenschaftler eigentlich verinnerlicht haben - gelangen ausschließlich über experimentelle Verifikation oder Falsifizierung zu belastbaren Aussagen und Theorien. Das mit dem Nachweis von Gravitationswellen nicht nur Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie ein weiteres Mal bestätigt wurde, sondern mit dieser Technologie gleichzeitig der Weg für eine neue Art von 'Teleskop' bereitet wurde, wird leider in dem kritisierten Aufsatz mit keinem Wort erwähnt. Sämtliche Erkenntnisse über das Universum haben Astrophysiker bisher aus elektro-magnetischer Strahlung und Partikelstrahlung gewonnen. Nunmehr wird mit der Möglichkeit der Vermessung von Gravitationswellen ein neues Fenster zur Charakterisierung gewaltiger Massenkollisionen schwarzer Löcher und von Neutronensternen geöffnet, die man ohne Gravitationswellen nicht erkennen, geschweige denn vermessen könnte. Es handelt sich also hierbei nicht 'nur' um die wiederholte Bestätigung einer 100 jährigen Theorie (was den technischen Aufwand in Anbetracht der Bedeutung der allgemeinen Relativitätstheorie für die Physik bereits alleine schon rechtfertigen würde), sondern um die Schaffung einer neuen Art von Instrumentierung für die Astrophysik.
Ja, Herr Fischer, sie feiern wieder und zwar völlig zu Recht!
Da ist die Existenz eines Planeten 9 immer noch äußerst umstritten, aber es gibt schon "Forscher", die genau wissen wie er aufgebaut ist. Si tacuisses, ... ?
»… um zu vermeiden, dass Cassini dereinst auf einen der Monde Titan oder Enceladus stürzen und diese eventuell mit irdischen Mikroben verseuchen könnte.« Was ist denn so schlimm daran, würden irdische Mirkroben auf Titan oder Enecladus gelangen? Was würden diese dort verursachen?
Stellungnahme der Redaktion
Irdische Mikroorganismen könnten eine eventuell vorhandene einheimische Mikrobenfauna stören oder gar verdrängen.
Hier mal wieder eine Frage an die Experten: wie wurde die Entfernung zum Ereignis GW150914 ermittelt? Es ist die Rede von 1.2, bzw. 1.3, Milliarden Lichtjahren, aber wie wird das gemessen? Bei elektromagnetischer Strahlung ist es die Rotverschiebung, und damit einhergehend die Verschiebung von Absorptionslinien in den langwelligeren Bereich, die auf die Entfernung rückschließen lässt. Aber Gravitationswellen haben keine Absorptionslinien!
Auch ist die Verschiebung durch die Expansion der Raumzeit hervorgerufen. Müssten dann nicht auch Gravitationswellen "rotverschoben" - sprich langwelliger sein?! Nur wie will man diese Verschiebung messen, ohne Linien?
Außerdem reden wir hier doch immer nur im "Wellenbild". Aber wenn es so etwas wie die Quantengravitation gibt, dann müsste es auch Gravitonen geben! Und das führt mich zu meiner vorletzten Frage hierzu, nämlich wie sich das Ganze im Teilchenbild darstellt?
Gravitation wechselwirkt mit Energie und Materie. Sollten dann nicht auch vergleichbare Effekte wie der Sunjajew-Seldowitsch-, oder der Sachs-Wolfe-Effekt auftreten? Und wie ließe sich so ein Effekt nachweisen, bzw. aus den Beobachtungen herausrechnen?
Ich bin wirklich gespannt, wie weit ich diesmal mit meinen Fragen danebenliege...
Stellungnahme der Redaktion
Lieber Herr Damm,
Sie liegen mit Ihren Fragen überhaupt nicht "daneben". Aber der Reihe nach! Es sind ja (fast zu) viele Fragen auf einmal.
Die Entfernung wurde letztlich aus dem Zeitverlauf und der Stärke der Wellen ermittelt. Aus dem Zeitverlauf ergibt sich die Masse der beiden beteiligten Objekte; daraus wiederum die wahre Stärke der Wellen in einer vorgegebenen Entfernung, z.B. in einem Lichtjahr Entfernung (für astronomisch Vorgebildete: sowas wie eine absolute Helligkeit). Aus dem Vergleich dieser Stärke mit der hier an der Erde gemessenen ergibt direkt sich die Entfernung - nach dem üblichen Abstandsgesetz für eine Wellen-Amplitude.
Eine Rotverschiebung tritt bei Gravitationswellen wie bei jeder anderen Welle ebenfalls auf. Allerdings ist sie, wie Herr Damm ganz richtig sagt, nicht direkt messbar. Sie ergibt sich umgekehrt aus der im vorigen Abschnitt berechneten Entfernung. Und sie muss umgekehrt dann als Korrektur bei der Interpretation des Zeitverlaufs der Welle berücksichtigt werden.
Die Frage nach dem Teilchenbild ist richtig gestellt. Die Antwort lautet, dass es aber irrelevant ist. Einzelne Gravitonen werden nie nachweisbar sein; das Wellenbild beschreibt das von der Ferne beobachtbare Phänomen vollständig. Wenn es Gravitonen gibt, dann verhalten sie sich jedenfalls sehr ähnlich wie Photonen, jedoch mit den zum Beispiel in SuW 3/2016, Seite 10 von mir diskutierten charakteristischen Unterschieden.
Genau wie Photonen (Lichtwellen) so erleiden auch Gravitationswellen den Sachs-Wolfe-Effekt. Dieser ist ja letztlich nur eine gravitative Rot-/Blauverschiebung. Der Sunjajew-Seldowitsch-Effekt tritt dagegen nicht auf, da Gravitonen (wenn es sie gibt) nicht merklich von Gasteilchen gestreut werden können. Aber auch den Sachs-Wolfe-Effekt wird man wohl niemals nachweisen können. Erstens ist er sehr klein (wir erinnern uns an die fehlenden Spektrallinien!), zweitens ist er ja nur durch Vergleich vieler am Himmel benachbarter Strahlungsquellen überhaupt erkennbar. Und ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass die Gravitationswellen-Astronomie jemals ein solches Stadium erreichen könnte.
Herzliche Grüße, Ihr Leserbriefredakteur, Ulrich Bastian
Zur Antwort von Herrn Loibl (SW 2/2016) eine Anmerkung:
Dass die Linien in einem Spektrum nur die Abbildungen des Spalts in den verschiedenen Farben sind, ist leicht zu demonstrieren. Ersetzt man den Spalt z.B. durch die Umrisse eines Elefanten auf einem ansonsten schwarzen Dia, zeigt das Spektrum eine Elefantenkette nach Farben geordnet.
Es ist doch entspannend und lustig, wenn Bilder aufgrund der Beschreibung einen gewissen Witz bekommen und deshalb "lebendig" werden. Schön, dass es auch solche Beiträge gibt!
Sehr geehrte Damen und Herren, Hallo Herr Dr. Reichert,
jetzt bin ich wieder versöhnt mit "Sterne und Weltraum".
Vielen Dank für ihre freundliche Rückmeldung auf meinen Leserbrief bezüglich des "fehlenden" Beitrags in Heft 3/2016 zum Thema: Nachweises von Gravitationswellen. Ihre Einwände kann ich natürlich nachvollziehen. Ich musste schmunzeln, als ich meinen Leserbrief in Heft 4/2016 wiederfand.
Sehr gefreut hat mich, dass Sie, wie im Editorial angekündigt, sogar zwei ursprünglich für Heft 4/2016 vorgesehene Artikel zu Gunsten des Titelthemas verschoben haben; was das von mir kritisierte Fehlen in der Vorschau von Heft 3/2016 bei weitem kompensiert. Und dann noch ein Spezial zu besagtem Thema in der Rubrik "Leser fragen - Experten antworten". Nicht zu vergessen die sehr "schöne" und ausführliche Titelgeschichte.
Hallo, dies ist allerdings nicht Sirius B, der 2008 rund 7,5 arcsec von Sirius A entfernt war. Sondern es handelt sich um den Stern "2MASS J06451589-1642099 (10,3 mag), der von Sirius A etwa 2 arcmin entfernt ist.
Stellungnahme der Redaktion
Herr Simon hat Recht; Sirius B ist gut zehnmal näher an Sirius als der von Herrn Fingerhuth markierte Stern. Sirius B steckt tief in dem überstrahlten Bereich des hellen Sternbilds. U.B.
Mit Interesse las ich die Publikation in Heft 3/2016 zur Höhe einer Meteorspur. Zwei meiner Schüler am Progymnasium Rosenfeld, Antonio Schmusch und Moritz Wolf, haben im Januar zu genau diesem Boliden eine Jugend-forscht-Arbeit eingereicht. Das Ergebnis ist sehr ähnlich, die Leuchtspur beginnt in 120 Kilometer Höhe und endet in 75 Kilometer Höhe (statt 123 und 74 Kilometer). Der Eintrittswinkel war recht steil mit 15 Grad zum Lot. Statt zwei Aufnahmen haben sie vier Fotos von unterschiedlichen Standorten ausgewertet, inklusive des eigenen.
Die Vorgehensweise war altersgerecht (15 Jahre) weniger mathematisch, als eher modellhaft. Ausgehend von einer Landkarte Baden-Württembergs haben sie von jedem Beobachtungsort zwei Schnüre gespannt. Eine in Richtung des Anfangspunkts der Leuchtspur, eine in Richtung des Endpunkts. Dies ergibt dann jeweils eine aufgespannte Fläche pro Beobachtungsort. Die Flächen schneiden sich und ergeben damit eine Schnittgerade, die Flugbahn des Meteors. Diese Methode ist unabhänging von der genauen Identifizierung einzelner Zeit- und Ortspunkte entlang der Leuchtspur. Anfangs- und Endpunkt hängen ja auch ab zum Beispiek von der fotografischen Grenzgröße.
Den Regionalsieg im Nordschwarzwald haben die beiden damit schon einmal geschafft, jetzt dürfen sie zum Landeswettbewerb von Jugend forscht.
Beruhigend die Aussage, dass uns 2013 TX68 bei seiner Passage nicht treffen wird!? Oder doch nicht? Bei einer Unsicherheit von fünf Millionen Kilometer über den Minimalabstand ist schwer verständlich, warum ausgerechnet die letzten 24000 Kilometer nicht in Frage kommen. Oder ist hier eine laterale Komponente seiner Bahn so genau bekannt, und die Frage nur, um wieviel der Asteroid über uns weg oder unter uns durch fliegt? Dieser Wert müsste sich dann in den nächsten Tagen vor der Passge drastisch einschränken lassen.
Stellungnahme der Redaktion
Die 24000 Kilometer Abstand sind der unwahrscheinlichste, aber gerade eben noch mögliche Minimalabstand zur Erde, die fünf Millionen Kilometer stellen den wahrscheinlichsten Abstand dar. Das Problem bei diesem Asteroiden ist, dass seine Bahn nur kurz dokumentiert wurde. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA führt die Bahndaten zu 2013 TX68 ständig nach.
Wenn das ganze Signal mit nur einer Abtastung aufgezeichnet wurde, dann kann es zwar 0,8 Millisekunden lang sein, das ist richtig. Aber wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass es in dem Fall in der Abtastung vorher und nachher keine Überlappung gibt? Ohne es auszurechnen, halte ich die Wahrscheinlichkeit, dass ein 0,8 Millisekunden langes Signal genau in eine 0,8 Millisekunden lange Abtastrate hineinpasst, für deutlich geringer als ein kürzeres Signal. Wäre es mathematisch eigentlich möglich, die Länge des Signals zu errechnen, wenn man zwei Radioteleskope mit versetzer aber synchronisierter Abtastrate verwendet und die Intensität des Signals bekannt ist? Nur so als Ideee … ich bin mir da nämlich nicht sicher.
Stellungnahme der Redaktion
Nein, wirklich und in jedem Fall berechnen könnte man die wahre Dauer auch dann nicht, man könnte sie allerdings in der Tat weiter einschränken. Nur wäre der Aufwand dann eben auch der doppelte …
Im seltenen Idealfall könnte man die Länge des Signals auf "kleiner als den Versatz der beiden Abtastungen" einschränken: Wenn das Signal im einen Abtastpunkt von Teleskop 1 noch komplett fehlt, im zweiten komplett enthalten ist, und in einem Abtastpunkt von Teleskop 2 auch schon komplett enthalten ist, der nur wenig gegen den ersten Abtastpunkt von Teleskop 1 nach hinten versetzt ist. Dann war es kürzer als der Versatz.
"Er dauerte nur etwa 0,8 Millisekunden. Das ist ein Maximalwert, der auf die beschränkte zeitliche Auflösung des Detektors zurückgeht; der FRB könnte also noch kürzer gewesen sein."
Wenn der Maximalwert erreicht wurde, dann müsste es doch heißen, der FRB könnte noch länger gewesen sein. Oder was verstehe ich falsch?
Stellungnahme der Redaktion
Der Detektor am Parkes-Radioteleskop hat eine beschränkte zeitliche Auflösung, das heißt, er kann Signale, die kürzer als ein gewisser Wert sind, zwar als solche erkennen, aber keine Aussage darüber treffen, wie lang das Signal tatsächlich war. Das Signal vom FRB 150418 könnte also noch kürzer gewesen sein, aber das lässt sich nicht mehr nachträglich feststellen.
Nein, nicht 2011: Lichtlaufzeit !
18.04.2016, Lutz Jansen, HannoverEr ereignete sich bereits vor 12 Millionen Jahren und konnte von unserer Position aus in 2011 beobachtet werden, da das Licht so lange brauchte bis es bei uns war.
In Messier 81 selbst ist dieses Ereignis höchstens noch etwas für Paläontologen. ;)
Derartige Fragen bzw. Anmerkungen werden der Redaktion relativ oft zugesandt. Deshalb hier eine etwas ausführlichere Erklärung: Wenn gesagt wird, dass dieses oder jenes astronomische Ereignis vor so-und-so-viel Jahren stattfand, dann ist das stets so zu verstehen, dass zu der genannten Zeit das Licht des Ereignisses die Erde erreichte. Das ist auch die einzig sinnvolle Art einer Zeitangabe, zumindest wenn man es mit astronomisch vorgebildeten Lesern bzw. Gesprächspartnern zu tun hat --- und zwar aus drei Gründen.
Erstens ist bei den meisten astronomischen Objekten die Lichtlaufzeit bis zur Erde nur sehr ungenau bekannt. Bei einem Ereignis im Orionnebel-Komplex liegt die Unsicherheit derzeit in der Größenordnung von 100 Jahren. Es hätte also wenig Sinn zu sagen, vor 2100 Jahren hat sich irgendetwas dort ereignet, denn dasselbe Ereignis könnte im nächsten Artikel derselben Zeitschrift als ``vor 1950 Jahren'' beschrieben werden. Niemand könnte dann ohne Weiteres erkennen, dass dasselbe Ereignis und derselbe Zeitpunkt gemeint sind.
Zweitens, selbst wenn die Lichtlaufzeit genau genug bekannt wäre, würde der historische-praktische Aspekt der Forschung verdunkelt und verkompliziert. ``Supernova 1987A in der Großen Magellanschen Wolke'' wäre selbst dann viel praktischer als ``Supernova im Jahr minus 186459 in der Großen Magellanschen Wolke''. Spätestens wenn es um die genaue zeitliche Zuordnung verschiedener Beobachtungen geht, wie im Fall der SN 1987A zwischen dem Lichtausbruch und den Neutrinos, wird eine solche Zeitangabe völlig unnütz.
Drittens, stellen Sie sich vor, Sie lesen in SuW, dass um 21:40 MEZ der Saturnmond Titan den Saturnmond Hyperion verfinstert. Sie gehen zu dieser Zeit an's Teleskop --- und nichts passiert. Es wäre für unsere Leser eine Zumutung, diese hübsche ferne Sonnenfinsternis erst dann beobachten zu können, wenn sie sich zuvor mühsam die derzeitige Entfernung des Saturnsystems von der Erde beschaffen und in eine Zeitverschiebung --- in diesem Fall zwischen ca. 70 und 90 Minuten --- umrechnen müssten.
Aus all diesen Gründen weist SuW nur gelegentlich auf die Lichtlaufzeit hin, geht aber im Übrigen davon aus, dass sich die weitaus meisten der Leser --- wie auch Herr Jansen --- über das Thema im Klaren sind.
Nachweis von Gravitationswellen - und sie feiern zu Recht!
16.04.2016, Thomas Rose, BonnIn seinem Aufsatz erkennt Herr Fischer zwar die große technische Leistung des Gravitationswellen-Nachweises an, kommt aber dann zu dem Schluss, dass man dadurch eigentlich nicht mehr weis, als vorher und dass letztendlich dieser "Triumph der Wissenschaft" nur gefeiert wird, um die hohen Ausgaben für die Nachweisgeräte zu rechtfertigen. Herr Fischer führt als weiteres Beispiel die Detektion des Higgs-Bosons am LHC / Cern an, welches einige Jahrzehnte zuvor vorhergesagt wurde und daher der Nachweis des Higgs-Feldes seiner Meinung nach zu keinen neuen naturwissenschaftlichen Erkenntnissen geführt habe.
Dieser Sichtweise muss ich entschieden widersprechen (und wahrscheinlich auch die Mitglieder des Nobelpreiskomitees, die beide wissenschaftlichen Leistungen entsprechend gewürdigt haben). Selbstverständlich weis man in beiden Fällen jetzt mehr als vorher! In den Naturwissenschaften ist es essentiell notwendig, jegliche Vorhersagen von Theorien experimentell zu bestätigen. Hätte man z.B. das Higgs-Boson nicht gefunden, wäre dadurch ein wesentlicher Bestandteil des Standardmodells der Elementarteilchen als fehlerhaft oder unvollständig entlarvt worden. Sagt eine Theorie etwas voraus, was dann in der Realität nicht gefunden wird, ist diese Theorie damit praktisch falsifiziert. Die Naturwissenschaften - das sollte Herr Fischer als Wissenschaftler eigentlich verinnerlicht haben - gelangen ausschließlich über experimentelle Verifikation oder Falsifizierung zu belastbaren Aussagen und Theorien.
Das mit dem Nachweis von Gravitationswellen nicht nur Albert Einsteins allgemeine Relativitätstheorie ein weiteres Mal bestätigt wurde, sondern mit dieser Technologie gleichzeitig der Weg für eine neue Art von 'Teleskop' bereitet wurde, wird leider in dem kritisierten Aufsatz mit keinem Wort erwähnt. Sämtliche Erkenntnisse über das Universum haben Astrophysiker bisher aus elektro-magnetischer Strahlung und Partikelstrahlung gewonnen. Nunmehr wird mit der Möglichkeit der Vermessung von Gravitationswellen ein neues Fenster zur Charakterisierung gewaltiger Massenkollisionen schwarzer Löcher und von Neutronensternen geöffnet, die man ohne Gravitationswellen nicht erkennen, geschweige denn vermessen könnte.
Es handelt sich also hierbei nicht 'nur' um die wiederholte Bestätigung einer 100 jährigen Theorie (was den technischen Aufwand in Anbetracht der Bedeutung der allgemeinen Relativitätstheorie für die Physik bereits alleine schon rechtfertigen würde), sondern um die Schaffung einer neuen Art von Instrumentierung für die Astrophysik.
Ja, Herr Fischer, sie feiern wieder und zwar völlig zu Recht!
Ein schöner Titel ...
13.04.2016, Reinhard Pankrath, NiederzierSchon lustig
12.04.2016, Gottfried Heumesser, WienVerseuchung mit irdischen Mikroben
11.04.2016, Benedikt RübenkopfWas ist denn so schlimm daran, würden irdische Mirkroben auf Titan oder Enecladus gelangen? Was würden diese dort verursachen?
Irdische Mikroorganismen könnten eine eventuell vorhandene einheimische Mikrobenfauna stören oder gar verdrängen.
Gravitationswellen
31.03.2016, Friedrich Damm, TübingenAuch ist die Verschiebung durch die Expansion der Raumzeit hervorgerufen. Müssten dann nicht auch Gravitationswellen "rotverschoben" - sprich langwelliger sein?! Nur wie will man diese Verschiebung messen, ohne Linien?
Außerdem reden wir hier doch immer nur im "Wellenbild". Aber wenn es so etwas wie die Quantengravitation gibt, dann müsste es auch Gravitonen geben! Und das führt mich zu meiner vorletzten Frage hierzu, nämlich wie sich das Ganze im Teilchenbild darstellt?
Gravitation wechselwirkt mit Energie und Materie. Sollten dann nicht auch vergleichbare Effekte wie der Sunjajew-Seldowitsch-, oder der Sachs-Wolfe-Effekt auftreten? Und wie ließe sich so ein Effekt nachweisen, bzw. aus den Beobachtungen herausrechnen?
Ich bin wirklich gespannt, wie weit ich diesmal mit meinen Fragen danebenliege...
Lieber Herr Damm,
Sie liegen mit Ihren Fragen überhaupt nicht "daneben". Aber der Reihe nach! Es sind ja (fast zu) viele Fragen auf einmal.
Die Entfernung wurde letztlich aus dem Zeitverlauf und der Stärke der Wellen ermittelt. Aus dem Zeitverlauf ergibt sich die Masse der beiden beteiligten Objekte; daraus wiederum die wahre Stärke der Wellen in einer vorgegebenen Entfernung, z.B. in einem Lichtjahr Entfernung (für astronomisch Vorgebildete: sowas wie eine absolute Helligkeit). Aus dem Vergleich dieser Stärke mit der hier an der Erde gemessenen ergibt direkt sich die Entfernung - nach dem üblichen Abstandsgesetz für eine Wellen-Amplitude.
Eine Rotverschiebung tritt bei Gravitationswellen wie bei jeder anderen Welle ebenfalls auf. Allerdings ist sie, wie Herr Damm ganz richtig sagt, nicht direkt messbar. Sie ergibt sich umgekehrt aus der im vorigen Abschnitt berechneten Entfernung. Und sie muss umgekehrt dann als Korrektur bei der Interpretation des Zeitverlaufs der Welle berücksichtigt werden.
Die Frage nach dem Teilchenbild ist richtig gestellt. Die Antwort lautet, dass es aber irrelevant ist. Einzelne Gravitonen werden nie nachweisbar sein; das Wellenbild beschreibt das von der Ferne beobachtbare Phänomen vollständig. Wenn es Gravitonen gibt, dann verhalten sie sich jedenfalls sehr ähnlich wie Photonen, jedoch mit den zum Beispiel in SuW 3/2016, Seite 10 von mir diskutierten charakteristischen Unterschieden.
Genau wie Photonen (Lichtwellen) so erleiden auch Gravitationswellen den Sachs-Wolfe-Effekt. Dieser ist ja letztlich nur eine gravitative Rot-/Blauverschiebung. Der Sunjajew-Seldowitsch-Effekt tritt dagegen nicht auf, da Gravitonen (wenn es sie gibt) nicht merklich von Gasteilchen gestreut werden können. Aber auch den Sachs-Wolfe-Effekt wird man wohl niemals nachweisen können. Erstens ist er sehr klein (wir erinnern uns an die fehlenden Spektrallinien!), zweitens ist er ja nur durch Vergleich vieler am Himmel benachbarter Strahlungsquellen überhaupt erkennbar. Und ich glaube ehrlich gesagt nicht, dass die Gravitationswellen-Astronomie jemals ein solches Stadium erreichen könnte.
Herzliche Grüße,
Ihr Leserbriefredakteur,
Ulrich Bastian
Vorschlag zur altägyptischen Pyramidenvermessung, Winkelkontrolle etc.
30.03.2016, Alfons WernerSpektroskopie: Anmerkung zur Antwort von Herrn Loibl in SuW 2/2016
29.03.2016, Peter Ludwig, ZierenbergZur Antwort von Herrn Loibl (SW 2/2016) eine Anmerkung:
Dass die Linien in einem Spektrum nur die Abbildungen des Spalts in den verschiedenen Farben sind, ist leicht zu demonstrieren. Ersetzt man den Spalt z.B. durch die Umrisse eines Elefanten auf einem ansonsten schwarzen Dia, zeigt das Spektrum eine Elefantenkette nach Farben geordnet.
Humor und intelligenter Witz lassen ein Bild lebendig werden
19.03.2016, Reinhard Pankrath, NiederzierGravitationswellen
18.03.2016, Dieter WichuraHallo Herr Dr. Reichert,
jetzt bin ich wieder versöhnt mit "Sterne und Weltraum".
Vielen Dank für ihre freundliche Rückmeldung auf meinen Leserbrief bezüglich des "fehlenden" Beitrags in Heft 3/2016 zum Thema: Nachweises von Gravitationswellen. Ihre Einwände kann ich natürlich nachvollziehen. Ich musste schmunzeln, als ich meinen Leserbrief in Heft 4/2016 wiederfand.
Sehr gefreut hat mich, dass Sie, wie im Editorial angekündigt, sogar zwei ursprünglich für Heft 4/2016 vorgesehene Artikel zu Gunsten des Titelthemas verschoben haben; was das von mir kritisierte Fehlen in der Vorschau von Heft 3/2016 bei weitem kompensiert. Und dann noch ein Spezial zu besagtem Thema in der Rubrik "Leser fragen - Experten antworten". Nicht zu vergessen die sehr "schöne" und ausführliche Titelgeschichte.
Prima!
Schöne Grüße aus Wegberg
Dieter Wichura
Nicht Sirius B
12.03.2016, Manfred Simon, Kaufbeurendies ist allerdings nicht Sirius B, der 2008 rund 7,5 arcsec von Sirius A entfernt war. Sondern es handelt sich um den Stern "2MASS J06451589-1642099 (10,3 mag), der von Sirius A etwa 2 arcmin entfernt ist.
Herr Simon hat Recht; Sirius B ist gut zehnmal näher an Sirius als der von Herrn Fingerhuth markierte Stern. Sirius B steckt tief in dem überstrahlten Bereich des hellen Sternbilds.
U.B.
Flugbahn eines Meteors
28.02.2016, Till CrednerDie Vorgehensweise war altersgerecht (15 Jahre) weniger mathematisch, als eher modellhaft. Ausgehend von einer Landkarte Baden-Württembergs haben sie von jedem Beobachtungsort zwei Schnüre gespannt. Eine in Richtung des Anfangspunkts der Leuchtspur, eine in Richtung des Endpunkts. Dies ergibt dann jeweils eine aufgespannte Fläche pro Beobachtungsort. Die Flächen schneiden sich und ergeben damit eine Schnittgerade, die Flugbahn des Meteors. Diese Methode ist unabhänging von der genauen Identifizierung einzelner Zeit- und Ortspunkte entlang der Leuchtspur. Anfangs- und Endpunkt hängen ja auch ab zum Beispiek von der fotografischen Grenzgröße.
Den Regionalsieg im Nordschwarzwald haben die beiden damit schon einmal geschafft, jetzt dürfen sie zum Landeswettbewerb von Jugend forscht.
Foto: Antonio Schmusch und Moritz Wolf hinter ihrem Modell der Meteorbahn.
http://www.allthesky.de/tmp/pgrosenfeld/jugendforscht26feb16_3251.jpg
Extreme Bandbreite für Minimalabstand bei Erdpassage
28.02.2016, Herbert HauptDie 24000 Kilometer Abstand sind der unwahrscheinlichste, aber gerade eben noch mögliche Minimalabstand zur Erde, die fünf Millionen Kilometer stellen den wahrscheinlichsten Abstand dar. Das Problem bei diesem Asteroiden ist, dass seine Bahn nur kurz dokumentiert wurde. Das Jet Propulsion Laboratory der NASA führt die Bahndaten zu 2013 TX68 ständig nach.
Sehr wahrscheinlich kürzer?
25.02.2016, Joachim Briske, KarlsruheNein, wirklich und in jedem Fall berechnen könnte man die wahre Dauer auch dann nicht, man könnte sie allerdings in der Tat weiter einschränken. Nur wäre der Aufwand dann eben auch der doppelte …
Im seltenen Idealfall könnte man die Länge des Signals auf "kleiner als den Versatz der beiden Abtastungen" einschränken: Wenn das Signal im einen Abtastpunkt von Teleskop 1 noch komplett fehlt, im zweiten komplett enthalten ist, und in einem Abtastpunkt von Teleskop 2 auch schon komplett enthalten ist, der nur wenig gegen den ersten Abtastpunkt von Teleskop 1 nach hinten versetzt ist. Dann war es kürzer als der Versatz.
Fehler?
25.02.2016, Mats BeckWenn der Maximalwert erreicht wurde, dann müsste es doch heißen, der FRB könnte noch länger gewesen sein. Oder was verstehe ich falsch?
Der Detektor am Parkes-Radioteleskop hat eine beschränkte zeitliche Auflösung, das heißt, er kann Signale, die kürzer als ein gewisser Wert sind, zwar als solche erkennen, aber keine Aussage darüber treffen, wie lang das Signal tatsächlich war. Das Signal vom FRB 150418 könnte also noch kürzer gewesen sein, aber das lässt sich nicht mehr nachträglich feststellen.