Die Astro-Highlights 2018

Aus Sicht der Astronomie war 2018 ein Jahr voller Highlights - mit spannenden Erkenntnissen über Planeten, Asteroiden und das Schwarze Loch im Zentrum unserer Galaxis. Auch Österreich spielte eine wichtige Rolle, wie drei Astronomen in einem Gastbeitrag schreiben.

Denn vom 20. bis 31. August war Wien zum ersten Mal überhaupt Schauplatz einer Generalversammlung der IAU. Etwa 3.000 Astronomen und Astronominnen aus 89 Ländern nahmen daran teil. Heimischen Forscher und Forscherinnen kam dabei nicht nur die Rolle der Gastgeber im organisatorischen Sinne zu, sondern sie waren auch federführend bei der Ausrichtung einer Reihe von Teilsymposien.

Anneliese Haika, Thomas Posch und Stefan Wallner

Privat

Über die Autoren

Anneliese Haika ist AHS-Lehrerin und Mitglied der Wiener Arbeitsgemeinschaft für Astronomie (WAA). Thomas Posch und Stefan Wallner sind Astronomen an der Universität Wien.

Die präsentierten Themen reichten von der Planetenentstehung und Physik der Sterne über moderne Anwendungen der Astrometrie bis zu den vielfältigen Phänomenen in der Welt der Galaxien. In einer Resolution wurde empfohlen, das Hubble-Gesetz in „Hubble-Lemaître-Gesetz“ umzubenennen.

Weiters standen zukünftige Forschungseinrichtungen wie das James Webb Space Telescope und das Extremely Large Telescope im Fokus, aber auch Themen der Standardisierung astronomischer Größen sowie neue Zugänge in der Öffentlichkeitsarbeit. Begleitend wurden zahlreiche Veranstaltungen für die Allgemeinheit angeboten. In diesem Rahmen wurde auch dem Thema Astronomie für Sehbehinderte besondere Beachtung geschenkt.

Wasser auf dem Mars

Wassereisvorkommen auf dem Mars sind seit Jahren bekannt. Vor allem um die Pole befinden sich ausgedehnte Reservoirs an gefrorenem Wasser. Mit Hilfe von hochaufgelösten Bildern der NASA-Sonde „Mars Reconnaissance Orbiter“ konnten nun acht steile, erodierte Abhänge auf dem Mars identifiziert werden, bei welchen dicke Schichten aus Wassereis nur ein bis zwei Meter unter der Oberfläche freigelegt sind. Die Stellen befinden sich in mittleren Breiten und wären für Menschen, die sich vielleicht in Zukunft auf dem Mars aufhalten, leichter zugänglich als das Wassereis in den noch lebensfeindlicheren Polregionen.

Das entdeckte Wassereis am Mars

NASA/JPL-Caltech/UA/USGS

Das entdeckte Wassereis am Mars

Möglicherweise beherbergt der Rote Planet sogar flüssiges Wasser. Radardaten, die von der europäischen Sonde „Mars Express“ gesammelt wurden, deuten auf einen unter Eis- und Staubschichten begrabenen See nahe des Marssüdpols hin. Hoher Salzgehalt und der Druck des darüber liegenden Gletschers könnten das Wasser hier flüssig halten.

Anfang und Ende von Weltraummissionen

Im August startete die “Parker Solar Probe“ der NASA zur Sonne. Im Laufe von sieben Jahren wird die Sonde 24 Mal die Sonne umrunden und dabei immer näher an unseren Stern herankommen. Bereits im November dieses Jahres erreichte die Sonde den ersten sonnennahen Punkt ihrer Bahn und übermittelte Daten zur Erde.

Die im Oktober gestartete ESA-Mission „BepiColombo“ wird zwei Orbiter zum Planeten Merkur bringen: den Planetenorbiter MPO und den Magnetosphärenorbiter MMO. Der innerste Planet unseres Sonnensystems ist vergleichsweise schwer zu erreichen. So ist er weniger gut erforscht als seine äußeren Nachbarn. Erst nach insgesamt neun Vorbeiflügen („Swingby-Manöver“) an Erde, Venus und Merkur selbst zur Änderung der Flugbahn wird es den beiden Sonden der „BepiColombo“-Mission im Dezember 2025 möglich sein, eine Umlaufbahn um Merkur zu erreichen und mit der eigentlichen Forschungsarbeit zu beginnen. Mit einem Magnetometer ist auch das Grazer Institut für Weltraumforschung an der Mission beteiligt.

Zeitplan von "BepiColombo"

ESA

Zeitplan von „BepiColombo“

Für Wissenschaftler und Techniker der NASA wurde es Ende November spannend, als die NASA-Sonde „InSight“ auf dem Mars landete. Die stationäre Landesonde soll das Innere des Roten Planeten erforschen. Dazu werden unter anderem Marsbeben sowie Temperatur und Wärmeleitung in bis zu fünf Metern Tiefe gemessen. Forscher und Forscherinnen aus Österreich partizipieren auch in diesem Falle an der Datenauswertung.

Das Ende des Treibstoffvorrats führten – zufällig fast am selben Tag – zum Abschluss zweier anderer Missionen: Die NASA-Sonde „Dawn“ war seit 2007 im Sonnensystem unterwegs und erforschte die beiden größten Objekte im Asteroidengürtel, Vesta und Ceres. Bilder und Daten der Sonde zeigten sie als Welten mit eigenem Charakter. Vesta und Ceres sind wahrscheinlich Planetenkerne, die nie zu vollen Planeten anwachsen konnten.

Auch das höchst erfolgreiche Kepler-Weltraumteleskop der NASA musste Ende Oktober seinen Betrieb einstellen. Kepler hat eine Revolution in der Suche nach Exoplaneten eingeleitet: In über neuneinhalb Jahren im All wurden 2.662 Exoplaneten entdeckt und durch Nachbeobachtung bestätigt. Damit wurde dieser Zweig der Astronomie auf eine völlig neue Basis gestellt.

Künstlerische Illustration des Kepler-Teleskops

NASA

Künstlerische Illustration des Kepler-Teleskops

Asteroiden im Fokus

Gleich zwei verschiedene Objekte im Asteroidengürtel, zwischen Mars und Jupiter, stehen derzeit im Fokus der Forschung. Die japanische Mission “Hayabusa 2“ setzte drei kleine Landeeinheiten auf dem Asteroiden Ryugu ab. Die größte davon, die deutsche Landesonde “MASCOT“, konnte sogar durch Sprünge auf dem Asteroiden weiterbewegt werden. Anfang Dezember erreichte dann die amerikanische Sonde “OSIRIS-Rex“ ihr Ziel – den Asteroiden Bennu.

Beide Missionen werden Bodenproben von ihren Asteroiden entnehmen und zur Erde bringen. Relativ kleine Weltraumbrocken wie Ryugu (ca. 800 Meter Durchmesser) und Bennu (ca. 500 Meter Durchmesser) sind für die Forschung interessant, da vermutlich in der Frühzeit des Sonnensystems durch ähnliche Objekte organische Moleküle und Wasser zur Erde gebracht wurden und dadurch erst die Entstehung von Leben möglich wurde.

Künstlerische Darstellung: Die OSIRIS-REx-Raumsonde erreiht den Asteroiden Bennu

NASA’s Goddard Space Flight Center/Conceptual Image Lab

Künstlerische Darstellung: Die OSIRIS-REx-Raumsonde erreiht den Asteroiden Bennu

Weitere Bestätigung der Allgemeinen Relativitätstheorie

Im Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, befindet sich in 26.000 Lichtjahren Entfernung von der Erde ein wahres „Schwergewicht“: ein Schwarzes Loch, so massereich wie vier Millionen Sonnen. Dieses Objekt eignet sich aufgrund seiner enormen Anziehungskraft optimal, um allgemein-relativistische Effekte studieren zu können. Forschern der Europäischen Südsternwarte ESO war es kürzlich möglich, die Bahn eines Sterns, der dieses Schwarze Loch in großer Nähe umkreist, dank Beobachtungen über mehr als anderthalb Umlaufperioden hinweg in hochpräzise Parameter zu fassen und so eine 26 Jahre lange Beobachtungskampagne zum Abschluss zu bringen.

S2 – so die Bezeichnung des Sterns – bewegt sich auf seiner elongierten Bahn um das zentrale supermassive Schwarze Loch und erreicht dabei im eine Geschwindigkeit von bis zu 25 Millionen Kilometern pro Stunde (etwa drei Prozent der Lichtgeschwindigkeit), und zwar bei der nächsten Annäherung an das unsichtbare Zentralobjekt, die im Mai 2018 eintrat.

Die Messungen zeigten, dass für die Beschreibung dieser Bewegung Newtons Gravitationstheorie nicht ausreicht, während sie ausgezeichnet mit den kinematischen Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie übereinstimmt. Neu kamen nun Messungen der Gravitations-Rotverschiebung hinzu. Auch die Streckung der Wellenlänge der Sternstrahlung wurde dabei als übereinstimmend mit der Vorhersage der ART befunden. Mehr als hundert Jahre nach ihrer Veröffentlichung hat somit Albert Einsteins Theorie einen entscheidenden Test bestanden.

Astronomische Highlights der vergangenen Jahre: