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Astronomie: Blick ins dunkle Zeitalter

Lange schien die erste Jahrmilliarde des Universums hoffnungslos vor Teleskopen verborgen, denn die Strahlung aus jener Zeit wurde während ihrer Reise durch den Kosmos enorm geschwächt. Doch mit Hilfe moderner Technik spüren Radioastronomen nun den Signalen aus der Frühzeit des Kosmos nach.
Landschaft mit Milchstraße am Nachthimmel

Um eine vage Vorstellung von der Struktur des Universums aus irdischer Sicht zu bekommen, kann man an eine große Wassermelone denken. Unsere Milchstraße ist dann ein Kern in der Mitte. Das Weltall um uns herum – das Fruchtfleisch – enthält zahlreiche weitere Galaxien-»Kerne«, die wir von unserem zentralen Kern aus mit Teleskopen beobachten können. Licht breitet sich mit endlicher Geschwindigkeit aus. Darum erscheinen uns andere Galaxien so, wie sie in der Vergangenheit ausgesehen haben.

Die am weitesten vom Zentrum der Melone entfernten Kerne sind die jüngsten Objekte, die wir mit Hilfe von Teleskopen wahrnehmen können. Wir sehen sie zu einer Zeit, als das Universum etwa ein Dreißigstel seines heutigen Alters von 13,8 Milliarden Jahren hatte. Jenseits davon liegt die dünne grüne Schale der Wassermelone. Sie repräsentiert den gerade einmal 380 000 Jahre alten Kosmos. Er war erfüllt von einer warmen, leuchtenden Suppe subatomarer Teilchen. Wir wissen von dieser frühen kosmischen Epoche, weil wir ihr Licht detektieren können. Dessen Wellen wurden allerdings im Verlauf der langen Reise zu uns mitsamt dem übrigen Kosmos gestreckt. Es erreicht uns heute als schwaches Glimmen im Bereich der Mikrowellenstrahlung.

Zwischen der grünen Schale und dem roten Fruchtfleisch liegt ein besonders geheimnisvoller Abschnitt des beobachtbaren Universums …

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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?

Sterne und Weltraum – Dynamische Galaxis – Die Geschichte unserer Milchstraße

Moderne astronomische Erkenntnisse enthüllen, dass das Milchstraßensystem ein überraschend aktiver und tumultartiger Ort ist. Was das Ganze mit unseren Nachbargalaxien zu tun hat, erfahren Sie in unserer Titelgeschichte. Wir informieren Sie über die verschiedenen Unternehmungen der Raumfahrtnationen, wie sie ihrem Ziel, wieder Menschen auf den Mond und später auf den Mars zu bringen, näherkommen. Die Rolle privater Unternehmen spielt dabei eine immer wichtigere Rolle. Weiter berichten wir über Satelliten im erdnahen Weltraum, die aufgrund ihrer Anzahl und Helligkeit zunehmend ein Problem darstellen und zeigen Ihnen spektakuläre Bilder der Polarlichter, die im Mai den Himmel bis nach Europa erleuchteten.

Sterne und Weltraum – Mikroquasar – Gammastrahlen und Jets einer kosmischen Seekuh

Neue Beobachtungen des H.E.S.S.-Observatoriums enthüllen in einer Entfernung von 17 000 Lichtjahren von der Erde eine extreme Teilchenbeschleunigung im System SS 433, einem Mikroquasar. Ein Schwarzes Loch umkreist dort einen Stern mit zehnfacher Sonnenmasse – eines der rätselhaftesten Objekte unserer Galaxis. Ein Schwarzes Loch steht auch im Mittelpunkt von Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Gaia. Gaia BH3 – das massereichste stellare Schwarze Loch unserer Galaxis wurde entdeckt. Wir berichten über die totale Sonnenfinsternis am 8. April 2024 über Nord- und Mittelamerika und teilen viel Wissenswertes über den Meteoritenfall in Elmshorn, Schleswig-Holstein, im April 2023 mit.

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  • Quellen

Barry, N. et al.: Improving the epoch of reionization power spectrum results from Murchison Widefield Array season 1 observations. Astrophysical Journal 884, 2019

Bowman, J. D. et al.: An absorption profile centred at 78 megahertz in the sky-averaged spectrum. Nature 555, 2018

Loeb, A.: The optimal cosmic epoch for precision cosmology. Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, 2012

Mao, Y. et al.: How accurately can 21 cm tomography constrain cosmology? Physical Review D 78, 2008

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