Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das glimmende Universum

02.10.2018

Mit dem MUSE-Spektrographen am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) entdeckten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler riesige kosmische Reservoirs von atomarem Wasserstoff, die ferne Galaxien umgeben. Das internationale Team um Lutz Wisotzki, Professor für Beobachtende Kosmologie am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) und der Universität Potsdam, beobachtete erstmals, wie weit sich die leuchtenden Wasserstoffwolken ins All erstrecken. Darüber berichten die Forscher in der am 11. Oktober erscheinenden Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“.

Licht bewegt sich sehr schnell, aber mit einer endlichen Geschwindigkeit. Licht, das von extrem weit entfernten Galaxien auf die Erde trifft, stammt also aus der fernen Vergangenheit, als das Universum viele Milliarden Jahre jünger war. Entsprechend lichtschwach sind die Signale von diesen Galaxien und nur die nur die weltweit größten Teleskope mit den besten Sensoren können sie empfangen.


Beobachtungen mit dem MUSE-Spektrographen am Very Large Telescope der ESO zeigen riesige kosmische Reservoirs von atomarem Wasserstoff, die ferne Galaxien umgeben.

ESO/ Lutz Wisotzki et al.

MUSE, das Beobachtungsinstrument der nun vorgestellten Beobachtungen, ist ein hochmoderner Integralfeldspektrograph am Paranal-Observatorium der ESO in Chile und wurde durch das AIP mit entwickelt und gebaut.

Wenn MUSE den Himmel beobachtet, sieht es die Verteilung der Wellenlängen im Licht, die auf jedes Pixel in seinem Detektoren treffen. Betrachtet man das gesamte Spektrum des Lichts einer Vielzahl astronomischer Objekte, erhält man so tiefe Einblicke in die astrophysikalischen Vorgänge im Universum.

Von besonderem Interesse für die Astrophysikerinnen und Astrophysiker ist das von kosmischem Wasserstoff erzeugte Licht, die so genannte Lyman-Alpha-Spektrallinie. Anhand der Beobachtungen der Lyman-Alpha-Strahlung ferner Galaxien mit MUSE konnte das Forscherteam nachweisen, dass der Wasserstoff nicht nur wie erwartet innerhalb der Galaxien zu finden ist, sondern dass diese auch von sehr weit ausgedehnten Wasserstoffhüllen umgeben sind.

Zwar ist die nachgewiesene Strahlung äußerst lichtschwach, aber dafür so weit verteilt, dass praktisch in jeder Richtung am Himmel zumindest die Außenbereiche der Wasserstoffhüllen sichtbar sind.

"Zu erkennen, dass der ganze Himmel bei der Beobachtung der Lyman-Alpha-Strahlung aus fernen Wasserstoffwolken optisch leuchtet, war eine buchstäblich augenöffnende Überraschung", erklärt AIP-Wissenschaftler und Teammitglied Dr. Kasper Borello Schmidt.

Die beobachtete Region ist ein ansonsten unauffälliges Gebiet im Sternbild Fornax („der Ofen“). Im Jahr 2004 wurde sie erstmals vom Hubble-Weltraumteleskop durchmustert. Die damaligen Beobachtungen enthüllten Tausende von Galaxien, die über einen dunklen Himmel verstreut sind und eine beeindruckende Sicht auf die Weite des Universums geben.

Dank MUSE war nun ein noch genauerer Blick in diese Region möglich. Die in der Fachzeitschrift Nature veröffentlichte Untersuchung zeigt zum ersten Mal wie dieses „kosmische Glimmen“ aus den Gashüllen der frühesten Galaxien im Licht der Lyman-Alpha-Strahlung verteilt ist.

"Mit den MUSE-Beobachtungen erhalten wir eine völlig neue Sichtweise auf die diffusen Gaskokons, die Galaxien im frühen Universum umgeben", kommentiert Prof. Dr. Philipp Richter von der Universität Potsdam, Co-Autor der Studie.

Die spektakuläre Entdeckung der Astronominnen und Astronomen zeigt, dass es solche Wasserstoffwolken gibt und dass sie – wenn auch ungeheuer schwach – leuchten. Die genauen physikalischen Prozesse, die zu der Emission dieser Strahlung führen, sind aber nach wie vor nicht vollständig verstanden. Da sie jedoch, wie das Team nun zeigen konnte, am Nachthimmel allgegenwärtig ist, werden zukünftige Forschungen diese Mechanismen – im wahrsten Sinne des Wortes – erhellen.

"Wir planen in Zukunft die Durchführung erheblich empfindlicherer Messungen", schließt Teamleiter Lutz Wisotzki. "Wir wollen herausfinden, welche Rolle die riesigen kosmischen Reservoirs atomaren Wasserstoffs im Weltraum für die Entstehung und Entwicklung von Galaxien, auch unserer eigenen Milchstraße, spielen."

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Leibniz-Institut für Astrophysik (AIP): Prof. Dr. Lutz Wisotzki, 0331-7499 532, lwisotzki@aip.de

Universität Potsdam: Prof. Dr. Philipp Richter, 0331-977 1841, prichter@astro.physik.uni-potsdam.de

Originalpublikation:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-018-0564-6

Weitere Informationen:

http://bit.ly/Glimmendes_Universum

Dr. Janine Fohlmeister | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.aip.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Ultraschnelles Schalten eines optischen Bits: Gewinn für die Informationsverarbeitung
21.02.2020 | Universität Paderborn

nachricht 10.000-mal schnellere Berechnungen möglich
20.02.2020 | Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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: Ultraschnelles Schalten eines optischen Bits: Gewinn für die Informationsverarbeitung

Wissenschaftler der Universität Paderborn und der TU Dortmund veröffentlichen Ergebnisse in Nature Communications

Computer speichern Informationen in Form eines Binärcodes, einer Reihe aus Einsen und Nullen – sogenannten Bits. In der Praxis werden dafür komplexe...

Im Focus: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Globale Datenbank für Karstquellenabflüsse

21.02.2020 | Geowissenschaften

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Langlebige Fachwerkbrücken aus Stahl einfacher bemessen

21.02.2020 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics