Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Alte Himmelskörper mit frischer Oberfläche

17.06.2010
Stuttgarter Astronomen studieren erstmalig ein Kuiper Belt Objekt bei einer Sternbedeckung

Im äußeren Bereich des Sonnensystems liegt eine als „Kuiper Gürtel“ bezeichnete Region, in der tausende mondgroße, eisige Himmelskörper (engl. Kuiper Belt Objects, KBOs) umherdriften. Ihre vergleichsweise geringe Größe und ihre große Entfernung machen es jedoch schwierig, KBOs in ihren Einzelheiten zu untersuchen.

Eine Möglichkeit dazu besteht, während ein KBO kurz vor einem hellen Stern vorbei läuft: Aus der Messung der Veränderungen des Sternlichtes während dieser als „Sternbedeckung“ bezeichneten Phase können Astronomen die Größe und Temperatur des bedeckenden Himmelskörpers sowie das mögliche Vorhandensein einer Atmosphäre ableiten. Um jedoch am richtigen Ort und zur richtigen Zeit zu beobachten, muss man die Umlaufbahn eines KBOs so gut kennen, dass man die Position vorhersagen kann, die er hat, wenn sein vom bedeckten Stern geworfener Schatten die Erde trifft. Dieser „Trick“ gelang erstmals im Oktober 2009 einem Team von 18 Astronomen unter Leitung von James Elliot vom Massachusetts Institut of Technology (MIT), das eine Sternbedeckung durch das Objekt mit dem Namen „KBO 55636“ beobachtete. Zu dem Team gehörte auch eine Forschergruppe des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) der Universität Stuttgart unter Leitung von Jürgen Wolf. Über die Ergebnisse berichtet die Zeitschrift Nature in ihrer Ausgabe vom 17. Juni.*)

Astronomen nehmen an, dass KBOs die Reste der Himmelskörper sind, aus denen bei Zusammenstößen vor mehr als vier Milliarden Jahren die Planeten entstanden sind. Anders als unsere Erde, die seit ihrer Entstehung durch Wind und Wasser verwittert ist, haben sich die KBOs im Laufe der Zeit kaum verändert und können so Hinweise auf die Frühphase des Sonnensystems und die Planetenentstehung liefern.

Wolf und seine DSI-Kollegen Martin Burgdorf, Enrico Pfüller und Manuel Wiedemann arbeiteten mit ihren amerikanischen Kollegen Eric Becklin und Elinor Gates am 1-Meter Teleskop des Lick Observatoriums in Kalifornien. Sie testeten eine neue Hochgeschwindigkeitskamera für ihren zukünftigen Einsatz auf dem Stratosphären Observatorium für Infrarot Astronomie (SOFIA). „Wir waren gerade dabei, die Aufnahme des Einschlages einer Sonde auf dem Mond vorzubereiten, als Jim Elliot fragte, ob wir bei der Beobachtung der KBO-Bedeckung helfen könnten“, berichtet Wolf. „Aufgrund ihrer Empfindlichkeit und Schnelligkeit war unsere Kamera dazu perfekt geeignet.“

Überraschend helle Oberfläche
Wie Elliot und seine Kollegen in der Nature-Veröffentlichung berichten, lieferte die Bedeckung genügend Daten, um die Größe und die so genannte Albedo (ein Maß für die Lichtreflektion) von KBO 55636 zu bestimmen. Die Oberfläche von 55636 ist so hell wie Eis und Schnee - eine große Überraschung für die Forscher, da man von diesen uralten Himmelskörpern normalerweise eine stumpfere, dunklere Oberfläche erwartet. Die gemessene hohe Albedo lässt vermuten, dass die Oberfläche aus Wassereis-Partikeln besteht. Dies stützt die Theorie einiger Forscher, der zufolge es vor etwa einer Milliarde Jahre einen Zusammenstoß zwischen dem Kleinplaneten Haumea und einem weiteren Körper des Kuiper Gürtels gegeben hat. Dabei wurde der Eismantel von Haumea zerstört und in Dutzende kleinerer Körper aufgeteilt, darunter auch das KBO 55636.

Die Forschungsarbeit zeigt auch, dass die Astronomen Sternbedeckungen genügend genau vorher sagen können, um sie mit dem neuen NASA/DLR Flugzeugobservatorium Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) messen zu können. Das Forschungsflugzeug, eine umgebaute Boeing 747SP, trägt ein in Deutschland entwickeltes Großteleskop mit einem 2.7-Meter Spiegel und kann Messungen im Infrarot-Bereich durchführen, die von Boden aus unmöglich sind. Im Mai hat SOFIA seinen erfolgreichen „First Light“-Flug absolviert**). Elliot hofft, dass seine Forschung zukünftige SOFIA Flüge unterstützt, bei denen Sternbedeckungen im Detail untersucht werden. „Diese erste erfolgreiche Beobachtung einer Sternbedeckung durch ein KBO zeigt auch die enorme Leistungsfähigkeit unserer schnellen Kamera“, sagt Mitautor Jürgen Wolf. „Wir hoffen auf viele weitere Messungen, wenn wir die Kamera auf SOFIA routinemäßig einsetzen.“

*)Originalpublikation: Jim Elliot, Jürgen Wolf et. al. „Size and Albedo of Kuiper Belt object 55636 from a stellar occultation“, Nature, 17 Juni 2010, http://www.nature.com/nature/journal/v465/n7300/abs/nature09109.html

**) Nähere Informationen zum „First Light“-Flug in Pressemitteilung Nr. 53 vom 27.5.2010, http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/presse/2010/53.html

Weitere Informationen bei Jürgen Wolf, Deutsches Sofia Institut der Universität Stuttgart, e-mail: jwolf@sofia.usra.edu

Andrea Mayer-Grenu | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/presse/2010/53.html
http://www.nature.com/nature/journal/v465/n7300/abs/nature09109.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Speicherdauer von Qubits für Quantencomputer weiter verbessert
09.12.2016 | Forschungszentrum Jülich

nachricht Elektronenautobahn im Kristall
09.12.2016 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Elektronenautobahn im Kristall

Physiker der Universität Würzburg haben an einer bestimmten Form topologischer Isolatoren eine überraschende Entdeckung gemacht. Die Erklärung für den Effekt findet sich in der Struktur der verwendeten Materialien. Ihre Arbeit haben die Forscher jetzt in Science veröffentlicht.

Sie sind das derzeit „heißeste Eisen“ der Physik, wie die Neue Zürcher Zeitung schreibt: topologische Isolatoren. Ihre Bedeutung wurde erst vor wenigen Wochen...

Im Focus: Electron highway inside crystal

Physicists of the University of Würzburg have made an astonishing discovery in a specific type of topological insulators. The effect is due to the structure of the materials used. The researchers have now published their work in the journal Science.

Topological insulators are currently the hot topic in physics according to the newspaper Neue Zürcher Zeitung. Only a few weeks ago, their importance was...

Im Focus: Rätsel um Mott-Isolatoren gelöst

Universelles Verhalten am Mott-Metall-Isolator-Übergang aufgedeckt

Die Ursache für den 1937 von Sir Nevill Francis Mott vorhergesagten Metall-Isolator-Übergang basiert auf der gegenseitigen Abstoßung der gleichnamig geladenen...

Im Focus: Poröse kristalline Materialien: TU Graz-Forscher zeigt Methode zum gezielten Wachstum

Mikroporöse Kristalle (MOFs) bergen große Potentiale für die funktionalen Materialien der Zukunft. Paolo Falcaro von der TU Graz et al zeigen in Nature Materials, wie man MOFs gezielt im großen Maßstab wachsen lässt.

„Metal-organic frameworks“ (MOFs) genannte poröse Kristalle bestehen aus metallischen Knotenpunkten mit organischen Molekülen als Verbindungselemente. Dank...

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Firmen- und Forschungsnetzwerk Munitect tagt am IOW

08.12.2016 | Veranstaltungen

NRW Nano-Konferenz in Münster

07.12.2016 | Veranstaltungen

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Ein Nano-Kreisverkehr für Licht

09.12.2016 | Physik Astronomie

Pflanzlicher Wirkstoff lässt Wimpern wachsen

09.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Speicherdauer von Qubits für Quantencomputer weiter verbessert

09.12.2016 | Physik Astronomie