Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

«Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

14.11.2017

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für ältere Galaxien? Das Hubble-Teleskop ermöglicht es den Astronomen seit rund einem Jahrzehnt, sechs oder sieben Milliarden Lichtjahre entfernte Sternensysteme zu beobachten.


Ohne eine sehr hohe Auflösung (linkes Bild) werden die zwei Sternenhaufen als eine Einheit wahrgenommen.

(Bild: UZH)


Die kosmische Schlange, beobachtet vom Astronomischen Institut der Universität Genf.

(Bild: Université de Genève)

Hubble gibt Hinweise darauf, dass dort Galaxien aus Gasnebeln und Sternhaufen mit einem Durchmesser von über 3000 Lichtjahren existieren. Diese riesigen Stern- und Gasansammlungen – rund tausendmal grösser als die in der Geschichte des Universums relativ junge Milchstrasse­ – scheinen bei älteren Galaxien die Norm zu sein.

Gravitationslinse erkennt Details ferner Galaxien

Die genaue Untersuchung dieser Phänomene ist auf so langen Distanzen nur schwer möglich. Ein Team des Observatoriums der Universität Genf und des Zentrums für Theoretische Astrophysik und Kosmologie der Universität Zürich nutzen nun einen speziellen Effekt des Universums, der eigenen Gesetzmässigkeiten folgt:

Das Teleskop wird auf ein sehr massives Objekt gerichtet, dessen Gravitationsfeld das Licht einer dahinter liegenden, weit entfernten Galaxie beeinflusst. Durch diese sogenannte Gravitationslinse betrachtet, verändert sich die Ausbreitungsrichtung des Lichtes des dahinterliegenden Objektes. Dadurch wird das Bild vergrössert und mehrfach vervielfältigt.

So konnten die Forschenden verzerrte, in die Länge gezogene, sich fast berührende Bilder wahrnehmen, die wie eine kosmische Schlange aussehen. «Die durch die Linse vergrösserte Abbildung ist viel genauer und heller. Wir können hundertmal kleinere Details in der Galaxie erkennen und fünf unterschiedliche Auflösungen vergleichen, um Struktur und Grösse dieser gigantischen Sternhaufen zu bestimmen», sagt Daniel Schaerer, Professor am Observatorium der Universität Genf.

Beobachtungen bestätigen Simulationen der UZH

Die internationale Forschergruppe entdeckte, dass die Sternenhaufen nicht ganz so gross und massiv sind, wie die ersten Bilder von Hubble vermuten liessen. Damit stützten sie die bereits früher am Supercomputer gemachte Simulationen von Valentina Tamburello vom Institute of Computational Science der Universität Zürich. «Dank der unglaublich hohen Auflösung der kosmischen Schlange konnten wir unsere Berechnungen mit den gemachten Beobachtungen vergleichen. Das war für uns ein besonderer Glücksfall», erklärt die Letztautorin der Studie.

Das Fazit: Entgegen der bisherigen Annahme setzt sich die untersuchte Galaxie nicht aus einem grossen, sondern aus mehreren kleinen Sternhaufen zusammen. «Offenbar können sich gigantische Klumpen in solchen weit entfernten Galaxien nur unter ganz speziellen Bedingungen entwickeln, etwa bei kleineren Verschmelzungen oder unter Einfluss von Kaltgas», so Tamburello. Dass dies hier nicht der Fall ist, war vorher aufgrund der grossen Distanz gar nicht nachweisbar gewesen. In ihrer Doktorarbeit schloss Timburello bereits Ende 2016, dass die tatsächliche Masse und Grösse der Sternhaufen nur mit einer höheren Auflösung zu erfassen sei.

Lucio Mayer, Professor am Institute of Computational Science, unterstreicht: «Die Beobachtungen der Universität Genf haben somit die neuen Erkenntnisse aus den Simulationen bewiesen. Dies zeigt, dass numerische Simulationen astronomische Beobachtungen voraussagen und antizipieren können.»


Literatur:

Antonio Cava, Daniel Schaerer; Johan Richard, Pablo G. Perez-Gonzalez, Miroslava Dessauges-Zavadsky, Lucio Mayer and Valentina Tamburello. The nature of giant clumps in distant galaxies probed by anatomy of the Cosmic Snake. November 13, 2017, Nature Astronomy, DOI: 10.1038/s41550-017-0295-x

Kontakt:
Prof. Lucio Mayer
Institute for Computational Science
Universität Zürich
Tel. +41 44 635 61 98
E-Mail: lmayer@physik.uzh.ch

Antonio Cava
Institut für Astronomie
Université de Genève
Tel. +41 22 379 24 02
E-Mail: antonio.cava@unige.ch

Weitere Informationen:

http://www.kommunikation.uzh.ch/static/videos/uzh/2017/movie_with_zoom_Valentina... Video

Beat Müller | Universität Zürich
Weitere Informationen:
http://www.uzh.ch/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht VLT macht den präzisesten Test von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie außerhalb der Milchstraße
22.06.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Neue Phänomene im magnetischen Nanokosmos
22.06.2018 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme

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: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

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

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

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