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81. Von Rotrückenspinnen und Sternenkannibalismus
80. Das kurzsichtige Teleskop
79. Die magische 13
78. Von Jazzgitarristen und Kometenjägern
77. Blick in die Vergangenheit
76. Auf zu neuen Horizonten
Montag 01.06.2020
81. Von Rotrückenspinnen und Sternenkannibalismus
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Das Auffinden der Planeten im Monat Juni gestaltet sich schwierig. Zum einen haben wir kurze Nächte, da am 20.Juni die Sonne ihren mittäglichen Höchststand von 63 Grad über dem Horizont erreicht. Es ist der längste Tag des Jahres, an dem um 23.44 Uhr die Sommersonnenwende stattfindet.
Zum anderen hat sich die Venus, die über Monate mit ihrem Glanz den Abendhimmel überstrahlte, in eine Position zwischen Erde und Sonne begeben, sodass sie für uns fast den ganzen Monat nicht sichtbar bleibt. Am letzten Tag des Monats wird sie allerdings dann als heller Morgenstern im Osten zu sehen sein.
In den späten Nachtstunden wird der Jupiter zum auffälligsten Objekt. Allerdings ist eine freie Südsicht notwendig, um den recht flach über dem Horizont stehenden Planetenriesen zu beobachten.
Ähnliche Höhen erreichen Saturn und Mars. Auch sie sind in der zweiten Nachthälfte sichtbar, doch aufgrund der geringen Helligkeit gegenüber Jupiter viel schwerer aufzufinden.
Im Süden ist am abendlichen Himmel noch das wichtigste Sternbild des Frühjahrs zu erkennen: Mit seinem hellen Stern Regulus ist der Löwe die dominante Konstellation.
Mehr und mehr aber wird das Sommerdreieck mit den Sternen Wega (Leier), Deneb (Schwan) und Atair (Adler) auffällig werden. Schon in der Dämmerung kann man diese Sterne hoch in Zenitnähe in Augenschein nehmen.
Doppelsternsysteme sind im Weltraum keine so große Seltenheit. Mitten im Sommerdreieck liegt mit dem Stern Albireo das wohl eindrucksvollste Sternentandem, was man schon mit einem guten Feldstecher selbst begutachten kann.
Optisch ist zum Beispiel im Sternbild Großer Bär (in unserem Kulturkreis auch Großer Wagen genannt) mit bloßem Auge der sogenannte „Augenprüferstern“ recht gut erkennbar. Das auch als Reiterlein bekannte Sternenpaar Mizar und Alkor ist als Sternenpärchen der mittlere Stern der Deichsel. Der Legende nach hatten römische Centurionen die Aufgabe, in einer nächtlichen Prüfung den Deichselreiter zu erkennen.
Die kataklysmischen Veränderlichen sind allerdings die interessantesten unter den Doppelsternen, denn sie kommen sich so nah, dass sie auch in Kontakt miteinander treten können. Eine Entdeckung chinesischer Astronomen bestätigt die Tuchfühlung zweier sehr unterschiedlicher Sternexoten eindrucksvoll.
Beherrscher dieses Duos im Sternbild Herkules ist ein Neutronenstern, der sich als ein sogenannter Millisekunden-Pulsar entpuppt hat. Er dreht sich mit einer Periode von 0,00314 Sekunden, was wiederum umgerechnet heißt, dass er sich in einer einzigen Minute 19.000 mal um seine eigene Achse dreht. Das ihn die enormen Fliehkräfte dabei nicht zerreißen, liegt an dem mächtigen Magnetfeld an seinen Polen.
Der Begleiter ist ein sogenannter kleiner Hauptreihenstern, der noch knapp ein Fünftel der Masse unserer Sonne besitzt und den viel kleineren, aber massereicheren Pulsar bei einer Entfernung von 120.000km in nur fünf Stunden umrundet. Damit hat dieser kleine Stern einen Abstand, der einem Fünfzehntel des Abstandes unseres Planeten zur Sonne entspricht und seine Umlaufperiode ist gar 1250 mal schneller als die der Erde.
Was hat aber nun die australische Rotrückenspinne mit dem ungewöhnlichen Tanz des 26.000 Lichtjahre entferntem Doppelobjekts zu tun? Die Redback-Spider genannte Spinne hat ein ganz eigentümliches Paarungsritual, bei dem nach der Vereinigung das Weibchen das Männchen aussaugt. Auch im dem Redback-System M 92A im Kugelsternhaufen M 92 kommt es nun dazu, dass dem umrundenden Partner durch den nahen Pulsar über eine Materiebrücke ständig ein Plasmastrom heißer Gase abgesaugt wird und er damit ähnlich wie das Männchen der Rotrückenspinne diese grundverschiedene Bindung mit dem Leben bezahlen muss.
Noch allerdings wehrt sich der Partner, denn die Gasströme unterliegen großen Schwankungen, sodass man den Zeitpunkt für das Ende dieses ungleichen Kampfes nicht genau prognostizieren kann. Doch gewiss ist, dass dieser Sternenkannibalismus letztendlich zum endgültigen Verschwinden des Begleiters führen wird.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt


Abbildungen:

1. Künstlerische Darstellung eines kataklysmischen Doppelsternsystems

2. Künstlerische Darstellung eines Röntgendoppelsterns mit Akkretionsscheibe und Jet
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Freitag 01.05.2020
80. Das kurzsichtige Teleskop
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Nun erleben wir aufgrund der Sommerzeit schon Anfang Mai einen recht späten Sonnenuntergang und auch der morgendliche Himmel hellt sich sehr schnell auf: Die Bedingungen für die Beobachtung des Firmaments verschieben sich in die Nachtstunden. In der Morgendämmerung kann man in östlicher Richtung den abnehmenden Mond gleich drei Mal in einer besonderen Konstellation sehen. Am 12.5. steht er neben dem Jupiter, am 13.5. unterhalb des Saturns und am 15.5. ganz dicht am Mars. Allerdings ist das Auffinden recht schwierig, da die Himmelsobjekte gerade einmal 15 Grad über dem Horizont stehen und so unbedingt freie Sicht erforderlich ist. Bevor unser Abendstern Venus im Laufe des Monats deutlich an Höhe verliert und am Monatsende nur noch knapp nach Sonnenuntergang zu sehen ist, bietet sich uns am Monatsanfang in Richtung Süden gegen 22 Uhr letztmalig ein grandioser Anblick. Der obere Teil des Wintersechsecks mit den Zwillingen, dem Fuhrmann und dem Stier werden von der gleißend hellen Venus flankiert. Diese erreicht zum Monatsanfang ihre größte Annäherung zur Erde und ist so bis gegen Mitternacht sichtbar. Etwas weiter links vom hellen Abendstern erkennt man über dem Gürtel des Orion, dass der Stern Beteigeuze tatsächlich wieder heller wird. Im Gegensatz zu seinem schwachen Leuchten zum Jahreswechsel, ist er nun schon deutlich strahlender als der unmittelbare Nachbarstern Bellatrix, der Anfang Januar noch der glänzendere von beiden war (siehe Kosmos 2-20).
Dies zeigt deutlich, dass wir zeitversetzt (denn live kann man bei dem Abstand von 700 Lichtjahren nicht sagen) Zeugen des anhaltenden Todeskampfes des Schultersterns des Orion geworden sind. Der kurz vor seiner Selbstzerstörung stehende rote Riese mit ungefähr 1100 Sonnendurchmessern hat sich durch den Ausstoß riesiger Gasmassen gewissermaßen selbst unsichtbar gemacht. Hinter dieser Tarnkappe aus Wasserstoffwolken leuchtete er für wenige Monate nur wie ein normal leuchtender Stern. Nun aber diffundiert das Gas zunehmend und der Sterngigant erscheint wieder heller. Das Hubble Space Telescope (HST) hat in den letzten 3 Jahrzehnten sehr oft solche Veränderungen bei den verschiedensten Himmelsobjekten fotografisch festhalten können.
Als allerdings vor genau 30 Jahren im Mai 1990 die ersten Bilder der Öffentlichkeit präsentiert wurden, fiel sogar dem Laien sofort auf, dass sie relativ unscharf waren.       
Durch einen schier unvorstellbaren Fehler (man hatte die Inch- und Zentimetermaße nicht korrekt umgerechnet) war der Hauptspiegel des Teleskops um Bruchteile eines Millimeters falsch geschliffen. Schnell wurde klar: Das HST ist kurzsichtig und braucht eine Brille.          
Die berühmt gewordenen Worte  „The Trouble with Hubble is over“ kamen allerdings dem leitenden NASA-Chef Dan Goldin erst vier Jahre später erleichtert über die Lippen. Auf einer Pressekonferenz wurden die ersten Vorher-Nachher-Bilder präsentiert und die aufwendige Service-Mission der Space-Shuttle-Besatzung STS 61 konnte als überaus erfolgreich eingestuft werden. Während eines sechsstündigen Außeneinsatzes hatten die Astronauten der Endeavour dem Teleskop eine Art Kontaktlinse aufgesetzt und bei einer weiteren EVA (Extravehikulare Aktivität) wurde gleich noch eine neue Kamera installiert.
Mit diesen ersten, teilweise nun gestochen scharfen Bildern begann die eigentliche Erfolgsstory des Hubble-Weltraumteleskops. Eine ungeheuer vielfältige Welt mit zum Teil eindrucksvollen Bildern gehört zur Bildergalerie des bisher einzigen Teleskops, das ungestört aus der Atmosphäre der Erde im Orbit arbeiten kann. Auf der offiziellen Website http://heritage.stsci.edu/ kann man das ganze Spektrum der verschiedenartigsten Himmelsfotografien bewundern. Zu den wohl aufschlussreichsten Aufnahmen gehört die Fotoserie des veränderlichen Sterns V 838 Monocerotis.(1) Hier ist genau der Abstoß von Gashüllen zu erkennen, der aktuell auch bei Beteigeuze zu erwarten ist. Berühmt geworden ist auch das extremste Foto der Astronomie-Geschichte: Das Hubble Ultra Deep Field.(2) Hier konnten die entferntesten Galaxien des Universums in 13,8 Milliarden Lichtjahren Entfernung sichtbar gemacht werden.
Man hatte es geschafft, das Teleskop für sage und schreibe 16 Stunden auf einen winzig kleinen Teil des Kosmos zu fokussieren und anschließend die über 800 einzelnen Aufnahmen zu einem Gesamtbild zusammenzufügen. Auch das unter dem Namen „The Pillars of Creation“ (Die Säulen der Schöpfung) bekannt gewordene Bild junger, sich aus ihrer Geburtswolke befreienden Protosterne sucht seines gleichen und ist so oft reproduziert und veröffentlicht worden, wie kein anderes Bild aus der Welt der Astronomie.(3)
Nun ist das HST 30 Jahre alt geworden und steht vor der Ablösung (siehe Kosmos 1-20). Dabei kommt die immer noch vorhandene Einsatzfähigkeit einem Wunder gleich, denn nach dem letzten überhaupt möglichen Service durch die STS 125-Mission vor wiederum genau 11 Jahren gab man dem Methusalem nur noch wenige Jahre. Nachdem fast 40 Stunden dauernden letztmaligem Austausch der Kamera hing das abzusehende Ende auch damit zusammen, dass einerseits das Space Shuttle 2011 außer Dienst gestellt wurde und im Museum landete, andererseits es seither kein Raumfahrzeug gibt, das sich dem Teleskop überhaupt nur nähern könnte.
Doch das 11,6 Tonnen schwere Instrument mit dem 2,4 Meter großen Hauptspiegel zeigte sich in der Folgezeit als äußerst robust. So könnte die zukünftige Lebensdauer eigentlich nur durch die permanente Geldknappheit der NASA oder das Lageregulierungssystem begrenzt werden. Für letzteres sind mindestens drei der sechs vorhandenen Gyroskope notwendig. Aber genau nur noch drei der Kreiselinstrumente funktionieren nach der extrem langen und so auch nicht konzipierten Lebensdauer von drei Jahrzehnten.
Sollte eines Tages die Nachricht kommen, dass der Kontakt zum Hubble Space Telescope aufgrund eines Gyroskop-Ausfalls unterbrochen ist, tut dies sicherlich der erfolgreichsten und wissenschaftlich einträglichsten Unternehmung der erdnahen Raumfahrt keinen Abbruch.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Mittwoch 01.04.2020
79. Die magische 13
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Im Monat April gilt es Abschied zu nehmen von den Wintersternen. Tief im Westen stehend, werden sie von den Frühlingssternbildern verdrängt. Dabei wird die Konstellation des Löwen zum Beherrscher des südlichen Abendhimmels. Viel deutlicher zeigt sich jedoch, dass die Venus im Südwesten alles überstrahlt. Sie hat nun ihre bestmögliche Sichtbarkeit erreicht, denn Ende des Monats nähert sie sich der größten scheinbaren Helligkeit mit -4,7 mag. Nach Sonne und Mond ist der Abendstern Venus dann das dritthellste Objekt am Himmel und bleibt mehr als vier Stunden über dem Horizont. Mit einem guten Fernglas lässt sich zum Monatsende sogar erkennen, dass sie, ähnlich wie der Mond, eine Sichelgestalt hat.
Die Planeten Mars, Jupiter und Saturn sind hingegen nur sehr schwer am östlichen Morgenhimmel zu entdecken, da sie kaum mehr als 10 Grad Höhe erreichen.

Im Monat April lohnt es sich einen Blick zurück auf die Mission Apollo 13 zu werfen: Ihr Ziel war es, neben der erfolgreichen Fortsetzung des Apollo-Programms, weiterhin die Erforschung des Mondes voranzutreiben. Wochenlang hatte sich das Astronauten-Team der dritten Mondlandemission um Kommandant Jim Lovell mit geologischen Studien befasst, um eine möglichst hohe Ausbeute in wissenschaftlicher Hinsicht zu erreichen.
Was am Ende blieb, war ein gewaltiger Schrecken, verbunden mit dem Wissen um die Verwundbarkeit einer Mission außerhalb des Erdorbits. Raumfahrtunternehmungen - egal welcher Art - müssen mit 100 prozentiger Sicherheit in allen Phasen geplant und durchgeführt werden, denn schon der kleinste Fehler kann katastrophale Auswirkungen haben.
Die Apollo 13 Mission nahm vor 50 Jahren am 11.April 1970 auf der Startbasis 39A des Kennedy Space Centers in Florida mit einem Bilderbuchstart ihren von der Öffentlichkeit mit nur mäßigem Interesse verfolgten Anfang. Dabei war die NASA bei der Auswahl des Startfensters keineswegs abergläubisch, denn es ist schon eine auffällige Anhäufung der Zahl 13 zu vermerken: Die 13. Mission sollte um 13.13 Uhr abheben und sich auf eine rund neuntägige Mondlandemission begeben. Dann aber sollte zwei Tage später am 13.April eine eher banale Explosion eines kleinen Sauerstofftanks eine Katastrophe ungeahnten Ausmaßes auslösen.
Eine Rückholaktion einer Crew, die sich bereits auf dem Weg zum Mond befindet, ist äußerst schwierig. Denn unterwegs mal eben kurz anhalten - wie unlängst in dem Science-Fiction Thriller „Ad Astra“ den staunenden Zuschauer vorgegaukelt wurde - ist für ein Raumschiff auf seinem Flug in der Kepler-Ellipse unmöglich. Um wieder zur Erde zu gelangen, muss für die Rückbeschleunigung der Raumkapsel ein TEI (Trans - Earth - Injection) durchgeführt werden. Für dieses Manöver hatte man durch die vorhergehenden Apollo-Missionen eigentlich ausreichende Erfahrungen.
Nur diesmal gestaltete sich der Rückstoß zur Erde weitaus schwieriger, denn lediglich ein Versuch war bei der Teilumrundung des Erdtrabanten mit Hilfe mit der Swingby-Technik möglich. Außerdem musste der entscheidende Impuls für den Rückflug zur Erde mit dem Triebwerk der Mondlandefähre erfolgen, die dafür wiederum nicht ausgelegt war. Doch dies gelang ebenso erfolgreich, wie auch die Lösung eines weiteren lebensgefährdenden Problems. Mit Hilfe eines improvisierten Filtersystems konnte der viel zu hohe CO 2 - Anteil in der Atemluft der Raumkapsel so angepasst werden, dass die Astronauten bis zuletzt mit genug Sauerstoff versorgt werden konnten.
Zwei Dinge seien noch vermerkt: Das Unglücksimage der Zahl 13 hat tatsächlich einen astronomischen Hintergrund. Aus heute nicht mehr nachvollziehbaren Gründen wurde im Mittelalter ein Jahr mit 13 Vollmonden vor allem in der Astrologie zum Unglücksjahr erklärt. Hintergrund ist die Zeit, die von Vollmond zu Vollmond verstreicht. Der siderische Monat mit genau 29,53 Tagen lässt zum Beispiel in der Kalenderrechnung die Möglichkeit zu, dass nach dem ersten Vollmond Anfang Januar Ende Dezember der 13.Vollmond folgt. Damit muss innerhalb dieses Kalenderjahres ein Monat zwei Vollmonde haben. Dieser zweite Vollmond wird auch Blue Moon genannt und hat sinnigerweise ein eher positives Image.
Übrigens hat Apollo 13 den Mond indirekt doch erreicht. Noch vor dem Unglück wurde die zweite Raketenoberstufe mit dem verbliebenen Treibstoff auf einen gezielten Kollisionskurs mit der Mondoberfläche gebracht. Dieses künstlich hervorgerufene Mondbeben wurde von den seismischen Detektoren erfasst, welche Armstrong und Aldrin während der Mission Apollo 11 installiert hatten. Der Aufprall des 14 Tonnen schweren Raketenteils hat einen bis heute sichtbaren Einschlagskrater hinterlassen.
Der Höllenritt selbst blieb für die Astronauten nicht ohne Folgen: Kaum hatten sie die Nachricht „Houston, wir haben ein Problem“ gesendet, schnellten die Einschaltquoten in ungeahnte Höhen.
Am Ende hatten sie den Mondboden zwar nicht betreten, doch nach der erfolgreichen Landung im Pazifik wurden sie wie Nationalhelden gefeiert. Eine wochenlange Quarantäne blieb ihnen erspart. Allerdings waren sie durch Kälte und Dehydrierung soweit geschwächt, dass ihnen eigentlich deutlich anzusehen war, dass sie nicht zum Feiern aufgelegt waren: Ein Aufenthalt im Krankenhaus war unumgänglich. Jack Swigert, der als Ersatzmann in die Crew gekommen war, hatte sogar lange Zeit mit einer schmerzhaften Harnwegsinfektion zu kämpfen. Die Ironie der Geschichte ist allerdings, dass Ken Mattingly, der wegen eines Röteln-Kontakts aus dem Team geflogen war, diese Infektionskrankheit nie bekam, dafür aber als Verbindungssprecher (CapCom) bei Mission Control zum eigentlichen Helden der Rückkehrmission wurde. Genau zwei Jahre später nahm er an der erfolgreichen Mission Apollo 16 teil und erfreut sich heute mit 84 Jahren bester Gesundheit.

Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Sonntag 01.03.2020
78. Von Jazzgitarristen und Kometenjägern
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Fotos Hale-Bopp & Hyakutake: ESO
In den letzten Wintertagen bis zur ersten Tagundnachtgleiche am 20.März d.J. präsentiert sich noch immer das grandiose Wintersechseck in südlicher Richtung. Mitten in dieser größten Konstellation des nördlichen Sternhimmels kämpft der immer leuchtschwächer werdende Stern Beteigeuze den aussichtslosen Kampf gegen seine Selbstzerstörung (siehe Kosmos 77. Blick in die Vergangenheit). Die Fachwelt hat sich dabei nun festgelegt: Keine 10.000 Jahre wird der Stern mehr existieren.
Unser Abendstern Venus hat hingegen in den vergangenen Wochen eine deutliche Erhöhung seiner Leuchtkraft offenbart. Allerdings leuchtet sie nicht selbst, sondern reflektiert das Sonnenlicht. Da sich der Blickwinkel deutlicher zum positiven verändert, ist der Nachbarplanet in der frühen Abenddämmerung hoch im Südwesten als hellstes Himmelsobjekt erkennbar.
Zur Monatsmitte ist die Beobachtung eines morgendlichen Stelldicheins der Planeten Jupiter, Mars und Saturn lohnenswert. Allerdings erreicht die Planetenparade nur eine geringe Höhe von 10 Grad über dem Horizont. Am besten findet man das Triumvirat, wenn sich in den Morgenstunden des 17.3. und 18.3. die abnehmende Mondsichel hinzugesellt.
Am Ende des Monats ist dann ein Zusammentreffen der Neumondsichel mit den Plejaden in der Nähe des Sterns Aldebaran im Stier zu sehen. Diese besondere Konstellation wurde schon vor 3300 Jahren auf der berühmten Himmelsscheibe von Nebra verewigt. Diesmal wird das Zusammentreffen sogar noch von der Venus flankiert.
Schon in der Vergangenheit haben einige Amateurastronomen durch ihre teils sensationellen Entdeckungen die Theorien der ältesten Wissenschaft unserer Erde in verschiedener Art und Weise zum Teil erheblich bereichert, aber auch gehörig durcheinandergewirbelt. So war Jan Hevel, genannt Hevelius, aus Danzig durch das Bierbrauen und das Heiraten der reichen Nachbarstochter zu so großem Wohlstand gekommen. Um einen idealen Blick zu den Sternen zu haben, ließ er seine eigene Sternwarte auf den Dächern seiner drei nebeneinanderstehenden Bürgerhäuser aufbauen. Die von ihm in lateinischer Sprache verfassten Beschreibungen der Himmelskonstellationen wurden ebenso bekannt wie seine Mondkartografie. Dabei wurde Hevelius sogar von seinem König Jan Sobieski unterstützt. Als Dank widmete er ihm das Sternbild Schild.
Fast vergessen ist hingegen der Dessauer Apotheker Samuel Heinrich Schwabe. Ihm gelang es nach jahrzehntelangen Beobachtungen erstmals die Schwankungen der Sonnenflecken in einer wiederkehrenden Periodizität zu beschreiben: Im Mittel treten alle 11,2 Jahre die Störungen der Photosphäre extrem gehäuft auf. Der Schwabe-Zyklus findet heute als Maßstab für die Sonnenaktivität in der ganzen Welt seine Anwendung. Übrigens wurde der anhaltinische Astronom 1868 ebenso wie fast genau 200 Jahre zuvor Hevelius in die Royal Astronomical Society gewählt.
Für viele Freizeit-Astronomen ist die Jagd nach bisher unbekannten Kometen zur Erfüllung ihrer Träume geworden, denn hier kann man noch im wahrsten Sinne des Wortes über Nacht berühmt werden. Es war in den nächtlichen Stunden des 23. Juli 1995, als Alan Hale und Thomas Bopp fast gleichzeitig, aber völlig unabhängig voneinander den später nach ihnen benannten großen Kometen Hale-Bopp entdeckten. Ein echter Zufallstreffer, denn der Komet kommt der Sonne nur alle 2533 Jahre so nah.
Konnten die beiden Amerikaner noch recht gut mit ihrer plötzlichen Berühmtheit umgehen, gelang dies dem Japaner Yuji Hyakutake keinesfalls. Der bescheiden und zurückgezogen lebende Amateurastronom aus der Präfektur Nagasaki hatten den großen Kometen des Jahres 1996 mit einem Großfernglas entdeckt, der - so ist die Bestimmung der Internationalen Astronomischen Union - ebenfalls nach ihm benannt wurde. Der Ruhm war aber dem zu diesem Zeitpunkt arbeitslosen Kometenentdecker eher unangenehm und sein ohnehin schon schlechter Gesundheitszustand verschlechterte sich mehr und mehr. Nur sechs Jahre nach der großartigen Entdeckung verstarb er 51jährig an Herz-Kreislauf-Versagen.
Zwei Hobbyastronomen der heutigen Zeit sind vor Kurzem zu bescheidenem Ruhm gekommen. Der Werdegang von Allan Lawrence ist dabei noch recht gut nachvollziehbar: Er hatte eine ebenso erfolgreiche wie lukrative Karriere als Wirtschaftsberater hinter sich, als er im Alter von 65 Jahren begann Astrophysik an der Iowa State University zu studieren. Inzwischen hat der nunmehr 77jährige aus Wisconsin stammende Lawrence seinen Master in der Tasche und überraschte die Fachwelt unlängst mit einem Artikel in der angesehenen Zeitschrift „Astrophysical Journal“, in der er von der Entdeckung eines doppelten Kerns in der 30 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxis NGC 4490 berichtete. Man kann hier mit Fug und Recht behaupten, dass der „Nachwuchsforscher“ die Experten auf die richtige Spur brachte, denn nun lässt sich die Entstehungsgeschichte dieser fernen Sternenwelt eindeutig damit beschreiben, dass vor einigen Milliarden Jahren zwei Galaxien miteinander verschmolzen.
Was hat nun aber ein Jazzmusiker mit der Meteoritenforschung zu tun? Vor wenigen Jahren noch tourte der norwegische Jazzgitarrist Jon Larsen mit seiner Band „Hot Club de Norvege“ durch die Lande. Während einer Teestunde beobachtete er durch Zufall, wie sich aus dem Nichts ein winzig kleines Steinkörnchen auf seiner Serviette niederließ. Die Idee, dass dies ein Mikrometeorit sein könnte, verfestigte sich schnell, denn es war absolut windstill zu dieser nachmittäglichen Zeit. Mit beständiger Beharrlichkeit und unbändiger Energie, den typischen Eigenschaften eines Jazzmusikers, stürzte er sich in die Arbeit. Dabei ist die vielzitierte Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen gegen die Sisyphusarbeit der Kleinstmeteoritensuche allerdings eher ein Kinderspiel. Nach über einem Jahrzehnt des Hobbyforschens gipfelt die Suche nun in einem vielbestaunten Bildband, der die Wichtigkeit der Aufarbeitung selbst kleinster interplanetarischer Teilchen farbenprächtig dokumentiert
Beiden Hobbyforscher gilt eine große Hochachtung, denn es ist ein nicht gerade einfacher Weg sich in der etablierte Fachforschung einen anerkannten Namen zu machen.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Samstag 01.02.2020
77. Blick in die Vergangenheit
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Die abendliche Dämmerung im Schaltmonat Februar beherrscht der „Abendstern“ Venus. Mit einer Helligkeit von minus 4 Magnituden ist er nach der Sonne und dem Mond das dritthellste Objekt am Himmel. Besonders deutlich wird dies, wenn am 26. und 27. Februar die zunehmende Mondsichel recht hoch im Südwesten gemeinsam mit dem Nachbarplaneten der Erde sichtbar wird. Im Laufe der Nacht ist natürlich das Wintersechseck dann die erste Wahl für die Beobachtung.
Gerade jetzt lohnt es sich besonders einen Blick dorthin zu wagen, denn mitten in dieser Konstellation liegt ein Stern, der schon gleich in den ersten Tagen des neuen Jahres die astronomische Fachwelt genauso erstaunt wie überrascht hat. Man schaut auf eine ferne Sonne, die bereits in der Vergangenheit des Öfteren für Aufsehen sorgte. Gemeint ist Beteigeuze, der Stern Alpha im Sternbild des Orion. Der Schulterstern galt als der zehnthellste Stern des Firmaments (siehe KOSMOS Februar 2019: 65. Unsere Sonne ein unscheinbares Sternchen), hatte in der Vergangenheit aber auch schon mit einigen periodischen Helligkeitsschwankungen zu kämpfen. Doch was nun mit ihm geschehen ist, konnte niemand vorausahnen.
Zunächst sollten aber noch einige Fakten genannt werden, die zeigen, dass der Stern mit dem seltsamen Namen in vielfältiger Art und Weise außergewöhnlich ist. Beteigeuze gehört zu den Red Super Giants (Roten Überriesensterne), deren Ausmaße mehr als gigantisch sind: Würde der Stern an der Stelle unserer Sonne stehen, wäre der Saturn der Planet, der dem Stern am nächsten wäre und die inneren Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars und sogar Jupiter würden sich innerhalb des Sterns selbst befinden (http://www.starobserver.org/2020/01/01/).  Auch die Masse des Sterns ist enorm, denn sie übertrifft die unserer Sonne um das 20fache. Doch nun zu der inneren Physik des Sterns. Mit 10 Millionen Jahren ist der Schulterstern des Orion extrem jung – hier ist unser Zentralgestirn mit 4,65 Mrd. Jahren fast 500 mal älter. Allerdings ist seine Lebenserwartung hingegen eher gering, denn ein Grund für seine martialische Größe ist auch, dass er in seinem zentralen Kerngebiet schon allen Wasserstoff in Helium umgesetzt hat. Damit kommt er in eine Instabilität, denn nun wird im Zentrum Helium zu Kohlenstoff verbrannt und dies verträgt sich nicht mit der äußeren Wasserstoffhülle: Der Stern bläht sich mehr und mehr auf.
Derzeit aber verliert der Stern innerhalb von wenigen Wochen massiv an Helligkeit. Nur noch der 29 hellste Stern am Nachthimmel zu sein, heißt auch an Auffälligkeit zu verlieren. Selbst sein Nachbar-Schulterstern Bellatrix leuchtet nun heller. Die Gründe hierfür liegen auf der Hand: Im Sterninneren scheinen nun auch die Heliumvorräte zur Neige zu gehen, sodass der Stern sich zusammenzieht, an Abstrahlungsoberfläche verliert und so immer dunkler erscheint.
Die Astrophysiker kennen die weitere Entwicklung schon recht gut: Der Nucleus spielt endgültig verrückt, denn chemische Elemente mit immer höheren Ordnungszahlen werden nun erbrütet: Nach dem Kohlenstoff Neon, dann Sauerstoff und letztlich Eisen. Und genau dies sind die Vorstufen des Sternentodes eines massereichen Sterns: Es kommt zu einer energiereichen Supernova. Sollte sich Beteigeuze tatsächlich in einer solchen Explosion selbst zerstört haben, hieße dies für den Beobachter auf der Erde, dass zum ersten Mal nach 1604 wieder ein solches Ereignis in unserer Milchstraße überhaupt sichtbar wird. Mehr noch: Ein Lichtfleck, so groß wie der Vollmond und auch am Tage sichtbar, würde von dem Sternentod künden.
Doch wann ist es nun soweit? Vielleicht schon bald, also morgen oder übermorgen, was aus astronomischer Sicht allerdings hieße, dass es in einhundert oder in zweihundert Jahren passiert. Eine Gefahr, den die Stoßfront der Explosion uns anhaben könnte, besteht für die Menschheit allerdings nicht. Denn mit ca. 650 bis 700 Lichtjahren ist Beteigeuze viel zu weit von uns entfernt. Für die Forscher würden aber mit Sicherheit interessante und aufschlussreiche Beobachtungen anstehen.
Mit der riesigen Entfernung liegt allerdings auch noch eine Frage klar auf der Hand: Ist der rötliche Schulterstern des Himmelsjägers Orion vielleicht schon zu Copernicus Zeiten explodiert und existiert vielleicht schon jetzt nicht mehr, weil das Licht eben auch hunderte von Jahren zu uns braucht? Ein Beispiel, das recht augenfällig verdeutlicht, dass der Blick zum gestirnten Himmel auch immer ein Blick in die Vergangenheit ist.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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Mittwoch 01.01.2020
76. Auf zu neuen Horizonten
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James Webb Space Telescope
Mit dem 1. Januar hat ein neues Jahrzehnt mit insgesamt 3653 Tagen begonnen, denn gleich drei Schalttage werden in den Schaltjahren 2020, 2024 und 2028 zur Kalenderkorrektur benötigt. Bis zum Jahr 2096 setzt sich dies fort, bevor es acht Jahre kein Schaltjahr geben wird. Erst im Jahre 2104 ist der Kalender dann mit dem Umlauf der Erde um die Sonne synchronisiert.
Der Sternhimmel wird nun komplett von der funkelnden Sternparade des Wintersechsecks beherrscht. Immer deutlicher wird aber auch, dass die strahlend helle Venus als Abendstern im Südosten die Dämmerung beherrscht. Die anderen Planeten sind zur Zeit nur sehr schwierig oder gar nicht zu beobachten.
Was wird die neue Dekade der modernen Astronomie bringen? Man kann mit Fug und Recht behaupten, dass es auf jeden Fall zu großartigen neuen Entdeckungen kommen wird, denn die Himmelsbeobachter werden mit vier neuen Superteleskopen soweit wie noch nie in die Vergangenheit zurückschauen können.
Aber der Reihe nach: Zunächst erwartet die Fachwelt mit großer Spannung den Start des James Webb Space Telescope (JWST) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA. Doch hier ist zu konstatieren, dass dieses Projekt einst mit 2,8 Mrd. Dollar veranschlagt wurde, inzwischen aber für die Fertigstellung wohl mehr als 10 Mrd. Dollar nötig sind. Da das Vorhaben außerdem bereits eine Startverzögerung von 6 Jahren aufzuweisen hat, könnte es sich in deutschen Landen nahtlos in die Kampagnen Flughafen BBI oder Stuttgart 21 einreihen. Eigentlich sollte das JWST das inzwischen in die Jahre gekommene Hubble Space Telescope schon längst abgelöst haben, doch es verstreicht ein Startfenster nach dem anderen. Sollte es nun 2021 mit dem Start klappen, muss das JWST noch im Langrange Punkt 2 stationiert werden. An diesem 1,5 Millionen Kilometer von der Erde entfernten Ort ist die Schwerkraft der Erde und der Sonne gleichgerichtet. Hier soll es dann mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Erde die Sonne umrunden und wartungsfrei für maximal 10 Jahre arbeiten.
Doch auch einige der erdgebundenen Pläne neuer Großteleskope haben mit vielfältigen Problemen zu kämpfen. So stand das amerikanische Vorhaben, ein 30 Meter Teleskop auf dem Gipfel des Mauna Keas zu errichten, schon vor dem finanziellen Aus. Auch die Ureinwohner Hawaiis stehen dem Unterfangen ablehnend gegenüber, denn ihrer Auffassung nach wird der heilige Berg durch den Koloss entweiht. Vorausgesetzt es wird ein Kompromiss gefunden, soll dann frühestens im Sommer 2027 das erste Licht mit dem TMT (Thirty Meter Telescope) eingefangen werden. Noch später soll das auf der südlichen Hemisphäre stationierte Gegenstück des TMT seine wissenschaftliche Arbeit beginnen. Erst 2029 wird das 25 Meter große Giant Magellan Telescope (GMT) in Dienst gestellt werden.
Da mutet es schon fast unglaublich an, dass das aufwendigste, ambitionierteste und zugleich größte aller Projekte noch recht gut im Zeitplan liegt. Das europäische Extremly Large Telescope (ELT) soll bereits 2025 sein „First Light“ haben. Auftraggeber ist die ESO (Europäisches Südobservatorium), die mit dem Bau des derzeit weltgrößten Teleskops VLT (es besteht aus vier 8,2 Meter Teleskopen und steht auf dem chilenischen Berg Cerro Paranal) schon gezeigte hatte, dass die 16 beteiligten europäischen Länder im planerischen und wissenschaftlichen Zusammenschluss ganze Arbeit leisten können. So hatte die ESO schon 2006 erste Studien für das Vorhaben ELT in Auftrag gegeben. Im Jahre 2012 stimmte die Mehrheit der ESO-Länder endgültig dem Plan des Baus eines 40 Meter großen Einzel-Observatoriums zu. Inzwischen ist der Standort mit dem Cerro Armazones in der chilenische Atacama-Wüste gefunden und das Fundament bestens präpariert. Erste Spiegelsegmente wurden in Deutschland gegossen und erhalten in Frankreich ihren letzten Schliff.
Wie riesig das Teleskop eines Tages sein wird, zeigt sich schon an der Größe des Sekundärspiegels. Dieser T2 genannte Spiegel ist mit einem Durchmesser von 4,2 Metern allein schon eine Dimension für sich, wenn man bedenkt, dass das Hale Teleskop auf dem Mount Palomar einen gerade einmal 55 Zentimeter großen Glaskörper dafür verwendet. Immerhin war es bis in die 90er Jahre des vergangenen Jahrhunderts der größten Himmelswächter, wobei sein primärer Hauptspiegel mit 5,08 Metern vermessen wurde.
Damit ist allerdings klar, dass der Primärspiegel T1 des VLT so riesig ist, dass man ein so großes Stück Glas nicht in einem Guss produzieren kann. Hier kommt die Multi-Mirror-Technology zum Einsatz. Sage und schreibe 798 genau 1,5 Meter große und nur 5 Zentimeter dicke Glasrohlinge werden gegossen und später in hexagonale Form geschnitten. Nach dem anschließenden Polierschliff werden sie wie bei einer Bienenwabe exakt im Verbund angeordnet, um so dann den Durchmesser der Spiegelfläche auf gigantische 39,2 Meter anwachsen zu lassen. Das größte jemals von Menschen geschaffene Beobachtungsinstrument wird dann Europas Auge zu den Sternen sein, platziert auf einem über 3000 Meter hohem Bergplateau in der chilenischen Atacama-Wüste und ferngesteuert vom ESO-Hauptquartier in München-Garching. Und dann könnte das Motto lauten: „Auf zu neuen Horizonten“.
Klaus Huch, Planetarium Halberstadt
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