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Natur

Update: 29.11.2018, 18:23 Uhr

Astrophysik

Weißt Du, wie viel Sternlein stehen?




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  • Forscher maßen das gesamte jemals ausgesendete Sternenlicht präziser denn je zuvor.

Himmelskarte mit den analysierten Gammastrahlen. - © nasa/fermi/LAT

Himmelskarte mit den analysierten Gammastrahlen. © nasa/fermi/LAT

Innsbruck/Wien. Wissenschafter haben erstmals das gesamte Sternenlicht gemessen, das jemals im sichtbaren Universum ausgesendet wurde. Das internationale Forschungsteam, an dem auch Innsbrucker Astrophysiker beteiligt waren, nutzte Daten, die mit dem Weltraumteleskop Fermi gesammelt worden waren. Sie würden die Sternentwicklungsprozesse besser verstehen wollen, berichten sie im Fachjournal "Science".

Heute wird davon ausgegangen, dass das Universum 13,7 Milliarden Jahre alt ist und mehr als zehn Trilliarden Sterne beherbergt. Die ersten bildeten sich, als das Universum nur einige Millionen Jahre alt war.

Eine der Hauptaufgaben des seit 2008 die Erde umkreisenden Weltraumteleskops Fermi der US-Weltraumbehörde Nasa ist die Vermessung des extragalaktischen Hintergrundlichts. Dabei handelt es sich um eine diffuse Strahlung, die im Kosmos entstanden ist. Sie setzt sich aus allen Licht-Wellenlängen zusammen: ultraviolett, sichtbar, infrarot und auch Licht, das von längst erloschenen Sternen stammt und seit hunderten Millionen Jahren durch den Kosmos wandert. Dieses uralte Licht erlaubt es den Forschern, das extragalaktische Hintergrundlicht zur Untersuchung von Sternenbildung und Sternenentwicklung zu nützen - und zwar unabhängig von den Sternen selbst.

Höhepunkt vor zehn Milliarden Jahren

"Aus den mit dem Fermi-Teleskop gesammelten Daten konnten wir indirekt das gesamte Sternlicht messen, das jemals im Kosmos ausgesandt wurde", erklärt der leitende Wissenschafter Marco Ajello von der Clemson University im US-Bundesstaat South Carolina in einer Aussendung zur Studie. Er und sein Team nennen sogar die Zahl der Photonen, die jemals von Sternen ausgestrahlt wurden: Es sind 4 mal 10 hoch 84 - also eine 85-stellige Zahl. Als Sonden für das extragalaktische Hintergrundlicht benutzten die Wissenschafter die Quellen von Gammastrahlen. Das ist die energiereichste Form von Licht - so energiereich, dass es ungewöhnliche Folgen hat, wenn Gammastrahlen mit dem Sternenlicht wechselwirken. Das Signal dieser Wechselwirkungen kann Fermi mit einem seiner Instrumente, dem Large Area Telescope (LAT) erkennen. Anita Reimer und Olaf Reimer vom Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck gehören dem Konsortium, das sich um die Auswertung der LAT-Daten kümmert, an.

Konkret wurden in dem Projekt über neun Jahre hinweg Gammastrahlensignale von 739 Blazaren beobachtet. Dabei handelt es sich um Galaxien mit gigantischen Schwarzen Löchern in ihren Zentren. Aus diesen Daten wurde berechnet, wie sich das extragalaktische Hintergrundlicht im Laufe der Zeit aufbaute und wie es vor rund zehn Milliarden Jahren zum Höhepunkt der kosmischen Sternentstehung kam.

"Dies ist eine unabhängige Bestätigung alternativer Messungen von Sternbildungsraten", erklärt Koautorin Anita Reimer. Früheren Analysen der Sternentstehung, etwa mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops seien oft schwächere Sterne und Galaxien entgangen oder sie konnten Sternentstehungen im intergalaktischen Raum nicht berücksichtigen. Diese fehlenden Beiträge mussten bisher geschätzt werden. Das extragalaktische Hintergrundlicht beinhalte jedoch das Sternenlicht aller Quellen, das Fermi-Ergebnis korrigiere damit frühere Messungen und sei präziser denn je zuvor.





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Dokument erstellt am 2018-11-29 18:19:33
Letzte Änderung am 2018-11-29 18:23:09


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