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Astronomie: Galaktische Senkrechtstarter

Im jungen Universum wuchsen manche Galaxienhaufen schneller heran als gedacht. Die Giganten stellen das kosmologische Standardmodell auf die Probe.

Auch Galaxien folgen einem Lebenszyklus. Sie entstehen, sobald sich genug Gas und Sterne für eine zusammenhängende Struktur angesammelt haben. Das geschieht entweder in Form einer einzelnen, langsam wachsenden Anhäufung von Materie oder durch die Kollision mehrerer solcher Wolken. Im Lauf ihrer Existenz bilden sich aus dem Gasvorrat ständig neue Sterne, die intensiv ultra­violett strahlen – ein typisches Kennzeichen junger, heller und heißer Exemplare. Mit zunehmendem Alter senden sie langwelligeres Licht aus. Wenn eine Galaxie hauptsächlich rötliche Objekte enthält und wenig bis gar nicht mehr im ultravioletten Bereich des Spektrums leuchtet, nennen wir sie im astrophysikalischen Jargon »rot und tot«. An ihrem Lebensende wird die Galaxie, genügend Masse vorausgesetzt, zu einem rundlichen Fleck. Dann heißt sie wegen ihrer Form »elliptisch« und bringt sie kaum noch neue Sterne hervor.

In einem Umkreis von etwa 300 bis 600 Millionen Lichtjahren sehen Astronominnen und Astronomen etliche solche Gruppen von ausgereiften Galaxien, die sich gravitativ aneinander gebunden und zu großen Strukturen zusammengeschlossen haben. Diese so genannten Haufen enthalten die Überreste der massereichsten Galaxien, die jemals entstanden sind. Hunderte bis Tausende davon umkreisen sich hier langsam gegenseitig.

Die meisten Galaxienhaufen scheint es schon zu der Zeit gegeben zu haben, als das Universum nur halb so alt war wie heute. Die darin enthaltenen Sterne sollten darum bereits im frühen Kosmos geboren worden sein …

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Sterne und Weltraum – Ursprung des Lebens

Ist unsere Erde der einzige Planet, der Leben hervorbrachte? Ist das Entstehen von Leben tatsächlich so selten und ist es nicht eine zwingende Konsequenz, sobald die Voraussetzungen dafür gegeben sind? Wir beleuchten die Entstehung des Lebens auf der Erde und ob sich dieser Vorgang anderswo im Weltraum wiederholen kann. Darüber hinaus informieren wir Sie über das Debakel um Boeings Starliner, das in einem unbemannten Rückflug von der ISS gipfelte. Sie erfahren von einem an der Gaia-Mission beteiligten Insider Details über das bevorstehende Ende der Mission und wir zeigen die erste hochaufgelöste Galaxienkarte des ESA-Teleskops Euclid. Weiter präsentieren wir Ihnen jede Menge astronomische Himmelsereignisse des Jahres 2025 und Sie erhalten den »Astro-Planer 2025«, mit dem Sie keines dieser Beobachtungs-Highlights verpassen.

Sterne und Weltraum – Gravitationswellen – Wie ist der Status bei gemessenen Signalen?

Gravitationswellendetektoren messen seit April 2024 wieder Signale von Schwarzen Löchern – in unserer Titelgeschichte erfahren Sie mehr über die neuen Erkenntnisse zu diesen rätselhaften Objekten. Darüber hinaus zeigen wir Ihnen die Technik der JANUS-Kamera auf der europäischen Raumsonde JUICE, die im Juli 2031 Jupiter und seine Monde detailliert erkunden soll. Wir berichten über die erfolgreiche Probennahme von der Mondrückseite mit der chinesischen Sonde Chang’e 6 und zeigen neue Aufnahmen des Weltraumteleskopes Euclid.

Spektrum der Wissenschaft – Vom Quant zur Materie

In den letzten Jahrzehnten haben sich Quantenfeldtheorien durchgesetzt, um grundlegende physikalische Phänomene unseres Universums zu erklären. Aber nicht alle physikalischen Effekte lassen sich damit erklären. Manche Erscheinungen lassen sich nicht stimmig in das Standardmodell der Teilchenphysik integrieren. Das reicht von subtilen Effekten wie der Tatsache, dass Neutrinos sich ineinander umwandeln bis hin zur auf großen Skalen wirkenden Schwerkraft. »Vom Quant zur Materie« stellt die subatomaren Spielregeln der Teilchenphysik vor und erklärt deren Bausteine. Wir berichten beispielsweise, wie sich Atome mit Lichtpulsen manipulieren lassen, ob es eine vierte Variante von Neutrinos gibt, und stellen kompakte Plasmabeschleuniger vor.

  • Quelle

Long, A. S. et al.:Emergence of an ultrared, ultramassive galaxy cluster core at z = 4. The Astrophysical Journal 898, 2020

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