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Astrometrie: Ferne Quasare bewegen sich doch

Das Wort »Fixsternhimmel« legt nahe, dass Sterne unbeweglich an immer gleichen Himmelspositionen stehen. Dem ist nicht so. Verschiedene Bewegungen der Objekte verursachen winzige Positionsänderungen. Mit Gaia fanden Forscher Hinweise auf ein »Wackeln« der Quasare, hervorgerufen durch die Beschleunigung des Sonnensystems.
Quasar, aktive Galaxie, AGN

Im 16. Jahrhundert behauptete der Gelehrte Nikolaus Kopernikus, dass unsere Erde um die im Zentrum der Welt ruhende Sonne läuft. Rund 100 Jahre später schienen astronomische Beobachtungen von Tycho Brahe und Johannes Kepler diese Behauptung zu bestätigen, und Berechnungen des Physikers Isaac Newton im 17. Jahrhundert stellten sie auf auf eine gut begründete Basis. Wenn das stimmt, dann müssen alle Sterne von der Erde aus gesehen während eines Jahres kleine Wackelbewegungen am Himmel ausführen. Der Grund: Wir Erdenbürger schauen denselben Stern zu unterschiedlichen Jahreszeiten von verschiedenen Punkten der Erdbahn aus an. Die daraus resultierende kleine perspektivische Verschiebung der Sternpositionen im Jahreslauf wird in der Astronomie als Parallaxe bezeichnet. Sie sollte den endgültigen Beweis für das kopernikanische Weltbild liefern.

Viele Astronomen bemühten sich deshalb das gesamte 18. Jahrhundert hindurch vergeblich, die Parallaxen von Sternen zu messen. Im Jahr 1725 machte sich auch der 32-jährige Astronomieprofessor James Bradley aus Oxford mit seinem Freund und Gönner William Molyneux aus der Umgebung Londons an diese Aufgabe. Mit einem eigens dafür erfundenen Instrument – dem »Zenitteleskop« – fand er tatsächlich ein jährliches Wackeln des Sterns Gamma Draconis im Sternbild Drachen und in den Jahren danach auch bei anderen Sternen. Allerdings war das leider nicht die gesuchte Parallaxe. Denn das gefundene Wackeln war nicht im Takt mit dem Jahresrhythmus der Erde! Es war ein absolut unerwarteter und völlig unverständlicher Effekt.

Ein falscher Fund

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Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

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.

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