Astronomie am Kepler

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In dieser Folge sprechen wir über die Rolle und Messung der Zeit in der Astronomie! Davor gibt es doppelt Space News: Zuerst sprechen wir über das im Aufbau befindliche „Fotoobjektiv-Teleskop“ MOTHRA, dem Nachfolger des Dragenfly-Teleskops. Das gerade in Chile (in der Nachbarschaft des Vera Rubin Observatoriums) aufgebaut wird und aus 1140 handelsüblichen Teleobjektiven besteht. Es wird ein gewaltiges Gesichtsfeld von 12 Vollmonddurchmessern am Himmel abbilden können und ganz neue Möglichkeiten bieten, extrem lichtschwache Objekte abzubilden.

Außerdem besprechen wir ein aktuelles Paper aus Astronomy and Astrophysics: Solar twins in Gaia DR3 GSP-Spec. Seit etwa 25 Jahren vermuten wir, dass die Sonne nicht da entstanden ist, wo wir jetzt sind, sondern viel näher am Zentrum der Milchstraße – aufgrund der chemischen Zusammensetzung unseres Sterns, genauer gesagt, ihrer Metallizität.

Vor allem aber geht es diesmal um die Zeit! Ein Sonnentag hat 24 Stunden und benennt die durchschnittliche Zeit zwischen einem Sonnenaufgang und dem nächsten, was aber länger dauert als eine Umdrehung der Erde um sich selbst, denn das sind nur 23h 56min und 4,1 Sekunden – ein so genannter Sterntag, denn das ist der Abstand von einem Sternenaufgang zum nächsten. Wir haben auf der Erde die Uhrzeit in Zeitzonen aufgeteilt, die sich jeweils meist um eine Stunde unterscheiden; aber im Grunde hat jeder Ort seine „natürliche“ Ortszeit, die pro Längengrad weiter westlich eine um 4 Minuten frühere und Richtung Osten um 4 Minuten spätere Zeit ergibt – die 360° Umdrehung ergeben dann natürlich wieder 24 Stunden. An den Polen ergibt das Konzept der Ortszeit keinen Sinn mehr – dort sucht man sich die Zeitzone einfach aus, nach der man leben möchte.

Wir brauchen Schaltjahre, um Jahreslänge und Tageslänge aufeinander abzustimmen, was sich bei 265,256 Tagen Jahreslänge nicht sonderlich gut ausgeht. Im Julianischen Kalender mit einem Schaltjahr alle 4 Jahre hat diese 0,006 Tage Abweichung ignoriert und bis ins 16. Jahrhundert zu einer Verschiebung der Jahreszeiten um 10 Tage geführt. Der Gregorianische Kalender hat das dauerhaft behoben und dafür einfach 10 Tage (5.-14.10.1582) einfach aus der Geschichte gestrichen.

Was ist aber genaugenommen ein Jahr? Zur Bestimmung der Jahreslänge blickt die Astronomie nicht in den Kalender, sondern auf den Frühlingspunkt und bestimmt die Dauer von einem Frühlingsanfang zum nächsten – denn genau das ist die Basis unseres „normalen“ Jahres, das eigentlich das so genannte tropische Jahr ist, das sich nach den Jahreszeiten orientiert: Ein Jahr ist da eben die Zeit von einem Frühlingsanfang bis zum nächsten. Für die Astronomie bedeutsam ist das siderische Jahr, das genau einer kompletten Runde der Erde um die Sonne entspricht (und nach dem ein ferner Stern wieder genau in der gleichen Richtung zu sehen sein wird). Und dann gibt es noch das anomalistische Jahr, das die Zeit von einem sonnennächsten Punkt (Perihel genannt) bis zum nächsten angibt.

Aber was ist Zeit eigentlich? Schon die antiken Gelehrten wie Augustinus taten sich schwer mit einer Antwort, aber warum kompliziert denken: Zeit ist das, was Uhren messen, meinte Albert Einstein, und zeigte in seiner Relativitätstheorie, dass der Ablauf der Zeit im Universum von der Geschwindigkeit abhängt, mit der man sich bewegt, und auch von der Schwerkraft, der man unterliegt: bewegte Uhren gehen langsamer, und Uhren gehen auch unter Schwerkrafteinfluss langsamer.

Licht braucht Zeit, um sich auszubreiten, und so blickt man in der Astronomie praktisch immer in die Vergangenheit – wir sehen sie praktisch „live“. So können wir mit geeigneten Teleskopen bis zu den Anfängen des Universums zurückblicken. Die dabei vergangene Zeit bestimmt man mit der Formel für die kosmologische Rotverschiebung, denn das sich überall ausdehnende Universum verlängert auch die Lichtwellen – ein Umstand, den man in der Astronomie als Rotverschiebung z ausdrückt, wobei z=0 bedeutet, das Licht ist nicht ausgedehnt, z=1 bedeutet, das Licht ist auf doppelte Wellenlänge gedehnt, z=2 auf dreifache Wellenlänge usw. Der Beginn mit 0 macht die Formeln zur Lichtlaufzeitberechnung etwas unpraktisch, darum verwendet man besser Z = z+1 und kann dann mit (Z²-1) : (Z²+1) mal dem Alter des Universums von 14 Millarden Jahren berechnen, wie lange das Licht zu uns gebraucht hat, das eine bestimme Rotverschiebung hat. Das geht einfacher, als die Formel zunächst aussieht! Die untere Zahl ist einfach immer um 2 größer als die obere. Z.B. für z=1 ist Z=2, und die Lichtlaufzeit ist 3/5 von 14 Mrd. Jahren, also 8,4 Milliarden Jahre. z=2 ergibt schon 8/10 * 14 = 11 Mrd. Jahre und so weiter (genaugenommen muss man dann aber für höhere z eine genauere Formel verwenden, in der Annahmen über die Form des Universums einfließen – ja, die Sache mit der Zeit ist kompliziert!).

Im Astrolexikon geht es dann schließlich um den Begriff Mond. Zuerst fällt einem da natürlich unser eigener Mond ein, aber was nennen wir einen Mond und was nicht?

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Es ist längst an der Zeit, endlich einmal eine Folge zur Dunklen Materie zu machen. Und passend dazu haben wir auch die Space News ausgesucht:

Was ist aber jetzt diese Dunkle Materie? Vor allem einmal: mehr Schwerkraft, als die sichtbaren Sterne und Gasmassen haben könnten. Wir besprechen die Entstehung der Idee der Dunklen Materie durch Fritz Zwicky und Vera Rubin und mögliche Kandidaten, was sie denn nun sein könnte, von den MACHOS über die WIMPS bis zu noch exotischeren Ideen und alternativen Ansätzen zur Gravitationstheorie wie MOND.

Allerdings funktioniert das Konzept der Dunklen Materie in so vielen Bereichen viel besser als alternative Konzepte, z.B. bei der Entwicklung des Universums als Ganzem, wie zum Beispiel die Illustris-Simulation zeigt, die mit dem ΛCDM-Modell („Lambda Cold Dark Matter“) erstellt wurde und alles an Strukturen hervorbringt, was wir beobachten können.

Im Astrolexikon sprechen wir heute darüber, was genau eigentlich eine Raumsonde ist!

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Die Welt ist eine Scheibe! Nein, wir sind keine Flat-Earth-Verschwörungstheoretiker und auch nicht verrückt geworden. Was es damit auf sich hat, klären wir nach den Space News, in dem wir über die famose CSA/ESA-Weltraummission SMILE sprechen, die auf einer Vega C-Rakete am 19. Mai gestartet ist und auf der viel Wissen und Technik vom Grazer Institut für Weltraumforschung steckt. SMILE erforscht, was die Teilchen des Sonnenwindes mit dem Magnetfeld, der von geladenen Teilchen erfüllten Ionosphäre und mit der Atmosphäre der Erde anstellt. Neben schönen Polarlichtern können dabei nämlich ziemlich zerstörerische geomagnetische Stürme entstehen. Zu dieser Mission gibt es übrigens neben einem Infopaket auch ein cooles Comic (auf Englisch), das die ESA erstellt hat.

Im Hauptthema zeigen wir, dass unsere Welt flach ist! Nein, nicht die Erde, denn eine Flacherde würde aufgrund der Schwerkraft augenblicklich in sich zusammenfallen und eine glutflüssige Kugel bilden. Aber unsere Galaxie, die Milchstraße, ist eigentlich eine sehr flache Scheibe aus Sternen, Gas, Staub und einem schwarzen Loch in der Mitte. Unsere Galaxie ist umgeben von einem kugelförmigen Halo, in dem sich Kugelsternhaufen befinden, und dem zirkumgalaktischen Medium aus sehr dünn verteiltem Gas, das trotzdem im Summe deutlich mehr wiegt als alles an Gas, Staub und Sternen innerhalb unserer Galaxienscheibe.

Unsere Milchstraße ist wie alle Galaxien eine Kannibalin und hat sich im Laufe ihres Daseins schon einige kleinere Galaxien einverleibt. Dabei entstanden schräg durch die Galaxienscheibe laufende Sternströme wie z.B. die Gaia Enceladus Sausage, die mit Hilfe von Daten der europäischen GAIA-Weltraummission gefunden werden konnten. Bei solchen Galaxienkollisionen stoßen zwar nicht die Sterne und Planeten der Welteninseln zusammen (dazu ist der Weltraum viel zu leer), aber sehr wohl die Gas- und Staubmassen der Galaxien, und es kommt zu so genannten Starbursts, zur Entstehung sehr vieler Sterne.

Alle Sterne der Milchstraße drehen sich um das Zentrum unserer Galaxie – aber die Spiralarme drehen sich kurioserweise nicht mit, wie diese Animation sehr schön veranschaulicht. In den Spiralarmen ist das meiste an Gas und Staub konzentriert, dort entstehen auch die jungen, großen, hellen Sterne, die nicht lange genug leben, um die Spiralarme verlassen zu können. Darum leuchten in allen Spiralgalaxien diese Arme besonders hell.

Wenn zwei gleich große Spiralgalaxien zusammenstoßen (wie es unserer Milchstraße in einigen Milliarden Jahren mit der Andromedagalaxie ergehen wird), dann durchmischen sich die beiden zu einer so genannten Elliptischen Galaxie, und der Starburst braucht die gesamten Vorräte an Gas und Staub auf. Darum entstehen in den elliptischen Galaxien danach keine neuen Sterne mehr. Als allerletztes stoßen dann die beiden schwarzen Löcher zusammen und vereinigen sich. Das kann sehr lange dauern, und vermutlich kreist auch noch zumindest ein schwarzes Loch einer verspeisten Kleingalaxie rund um Sagittarius A*, dem Black Hole unserer eigenen Milchstraße.

Nicht nur die Galaxie ist flach, sondern auch unserer Planetensystem – alle Planeten kreisen in der gleichen Ebene um die Sonne, auf der so genannten Ekliptik. Das ergibt sich zwangsweise, weil Planetensysteme aus einer rotierenden Scheibe aus Gas und Staub entstehen, die durch die Fliehkräfte quasi automatisch zu einer dünnen Scheibe wird.

Im Astrolexikon wenden wir uns dann der Frage zu, was genau eigentlich ein Stern ist.

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Heute werfen wir einen Blick auf das Unsichtbare! Astronomische Teleskope können auch Dinge aufnehmen, die für unsere Augen prinzipiell unsichtbar bleiben würden – Radiowellen, Mikrowellen, Infrarotstrahlung, ultraviolettes Licht, Röntgenstrahlung, Gammastrahlung, Teilchenstrahlungen und Gravitationswellen! Was kann man da „sehen“?

Für die Radioastronomie braucht man riesige Parabolantennen oder große Felder an Antennenarrays, denn große Wellenlänge bedeutet leider auch geringe Auflösung der entstehenden Bilder – dem kann man nur mit Größe entgegenwirken. Und wichtige Dinge sehen, die sonst unentdeckbar bleiben würden: in der 21cm-Linie des Wasserstoffes kann man die großen kalten Wasserstoffwolken der Milchstraße (und natürlich auch der anderen Galaxien) erforschen, und die berühmten Bilder der Schwarzen Löcher von M87 und unserer Milchstraße wurden mit einem Verbund von Radioteleskopen aufgenommen, denn um schwarze Löcher herum entsteht durch die Interaktion mit Materie ständig Radiostrahlung. In Chile befindet sich auf 5000m Höhe ALMA, ein Verbund von 66 Parabolantennen über eine Fläche von mehreren Quadratkilometern. Berühmt wurde das Arecibo Teleskop in Puerto Rico, in dem auch das LGM1-Signal („Little Green Men 1“) empfangen wurde, dass halt nicht von Aliens, sondern vom genau dadurch zuerst entdeckten Pulsar, einem rotierenden Neutronenstern ausgesendet wurde. Diese extrem regelmäßigen Radiopulse dieser Pulsare sind zu einem wichtigen Zeitgeber für die Astronomie geworden.

Mikrowellenteleskope können die so genannte 3K-Stahlung messen, die berühmte Mikrowellenhintergrundstrahlung, die quasi den optischen Nachhall des Urknalls darstellt. So startete man beispielsweise die Missionen COBE und Planck, die mit extrem stark gekühlten Messgeräten die winzigen Unterschiede in dieser Stahlungsverteilung sichtbar machen konnten, die grundlegend für die Anordnung der Galaxien und Galaxienhaufen im Universum ist.

Der große Star im Infrarotbereich ist natürlich das James-Webb-Weltraumteleskop, das uns in den letzten Jahren atemberaubende Einblicke in viele Bereiche des Universums geben konnte. So kann es ins frühe Universum blicken, denn das einst sichtbare Sternenlicht der ersten Milliarde Jahre des Universums ist mittlerweile weit ins Infrarot verschoben (und der Parameter z gibt uns den Faktor der zusätzlichen Dehnung der Lichtwellen an: z=1 ist also auf das Doppelte gedehnt, z=2 auf das dreifache usw.). Aber es kann auch durch Staubwolken blicken, die im infraroten viel durchsichtiger sind, oder direkt (Exo)planeten und Asteroiden abbilden, denn praktisch alle Körper leuchten im Infrarotlicht.

In den Wellenlängen, die kürzer als unser sichtbares Licht sind, lassen sich die hochenergetischen, explosiven Prozesse des Universums besonders gut beobachten. So arbeitet beispielsweise das Sonnenteleskop SDO bei Wellenlängen von einigen 10nm, das ist der Bereich des (entfernten) Ultraviolett, in dem man energiereiche Sonnenaktivitäten nachverfolgen kann.

Noch einen Schritt extremer sind Prozesse, bei denen Röntgenstrahlen ausgesendet werden: hier geht es um Supernovaexplosionen, den Fall von Materie in schwarze Löcher oder so genannte Röntgendoppelsterne, bei dem Gase von einem Riesenstern auf einen Neutronenstern oder ein schwarzes Loch einfallen und einen „Röntgentodesschrei“ ausstoßen. Aber auch auf unserer Sonne entsteht Röntgenstrahlung, bei Protuberanzen und in der sehr heißen Corona, der äußeren Sonnenatmosphäre. Der hellste Röntgenfleck am Himmel ist aber der Virgo-Galaxienhaufen, denn das intergalaktische Gas eines Galaxienhaufens ist mehrere Millionen Grad heiß und emittiert ebenfalls Röntgenstrahlung. Um all das zu messen, muss man in den Weltraum – Röntgenstrahlung wird von der Erdatmosphäre restlos absorbiert. Bedeutende Röntgenteleskope waren etwa Chandra oder XMM-Newton, die aktuellsten Daten lieferte die DLR-Mission eROSITA.

Schließlich gibt es noch die Gammastrahlenastronomie, mit der die Prozesse mit den höchsten Energien im Universum untersucht werden können. Auch das geht nur vom Weltraum aus, und berühmt wurde die Geschichte, in der die militärischen VELA-Satelliten, die Gammastrahlenausbrüche von verbotenen Atomtests aufspüren sollten, stattdessen starke Gammastrahlenausbrüche aus dem Weltraum gemessen haben – die rätselhaften Gamma Ray Bursts (GRBs), von denen wir z.B. schon einmal in Folge 14 gesprochen haben. Ein gutes Beispiel für ein Gammastrahlenobservatorium ist die Raumsonde INTEGRAL.

Obwohl Gammastrahlung nicht durch die Atmosphäre kommt, gibt es Gammastrahlungsteleskope auf der Erde, die allerdings nicht die Gammawellen selbst messen, sondern Tscherenkovstrahlung. Diese entsteht, wenn die Gammastrahlen in der Erdatmosphäre Teilchenschauer anregen, die sich mit Quasi-Überlichtgeschwindigkeit durch die Luft bewegen und dabei eben diese Strahlung verursachen! In Namibia stehen die nach einem österreichischen Nobelpreisträger benannte H.E.S.S. Teleskope (Viktor Franz Hess entdeckte die kosmische Strahlung), und auf La Palma stehen die beeindruckenden Schüsseln der MAGIC-Teleskope.

Aber es gibt noch mehr als nur Astronomie mit Licht: In der Antarktis wird ein riesiger Eiswürfel tief im Boden dazu verwendet, Neutrinostrahlung zu detektieren – übrigens ebenfalls mit Tscherenkovstrahlung. Supernovae geben den größten Teil ihrer Explosionsenergie als Neutrinostrahlung ab, und so können Neutrinoobservatorien einen bedeutenden Beitrag zur Erforschung dieser Sternexplosionen leisten.

Und seit einigen Jahren können wir das Schwingen des Universums selbst messen – Gravitationswellen. Diese entstehen etwa, wenn schwarze Löcher zusammenstoßen, und es könnte auch einen Gravitationswellenhintergrund aus der Frühzeit des Universums geben. Ein Gravitationswellenteleskop besteht aus Lasern, die entlang sehr langer Arme ausgesendet, reflektiert und überlagert werden. Je länger der Arm, desto besser die Auflösung – und darum will man nach LIGO, dem aktuell größten Gravitationswellendetektor auf der Erde, im nächsten Jahrzehnt mit LISA ein raumsondengestütztes Gerät mit 2,5 Millionen km langen Laserarmen in den Sonnenorbit senden.

Im Astrolexikon geht es heute um Blaue Riesensterne und ihre Bedeutung für die Entwicklung einer Galaxie.

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Von 17. bis 20. April 2026 fand zum 7. Mal das KTT statt, das Kepler Teleskoptreffen, das unsere Schule gemeinsam mit dem Steirischen Astronomenverein StAV ins Leben gerufen hat und bei dem wir astronomieinteressierte Jugendliche mit Amateurastronomen und Wissenschaftlern aus der Weltraumforschung zusammen, um gemeinsam unter dunklem Nachthimmel die Wunder des Universums zu bestaunen – und in nachmittäglichen Fachvorträgen auch was darüber zu lernen.

Und heuer waren beide Bereiche fantastisch, sowohl der Himmel, der uns zwei sehr gute Beobachtungsnächte beschert hat, als auch das Tagesprogramm! Und daraus hört ihr hier einige Ausschnitte, außerdem Interviews mit einigen der Vortragenden und Teilnehmer:innen.

Zum Einstieg am Freitag gab uns Frau Dr. Ramona Augustin vom AIP, dem Leibnitz Institut für Astrophysik Potsdam, einen spannenden Onlinevortrag über das zirkumgalaktische Medium, zu dem sie forscht. Aufmerksam wurden wir auf sie durch ihr kürzlich erschienenes Video zu diesem Thema auf dem Kanal Urknall, Weltall und das Leben.

Dr. Bruno Besser vom Grazer Institut für Weltraumforschung IWF der Österreichischen Akademie der Wissenschaften hatte dann als Kontrapunkt ein ganz regionales Thema für uns, einen Blick in die Geschichte der Astronomie in der Steiermark.

Dave Gloistein vom StAV lieferte uns in wundervollem British English augenzwinkernd den nachvollziehbaren Beweis, dass auf der Erde Aliens leben.

Dr. Thomas Klügel vom geodätischen Observatorium Wettzell (D) sprach unter anderem von der Technik der Entfernungsmessung zum Mond mittels Laserranging und vermittelte uns eindrucksvoll, wie spannend Geodäsie sein kann und in welch unerwarteten Bereichen sie angewandt werden könnte (Gravitationswellendedektion!).

Und Nico Lampl vom Universitätsobservatorium Lustbühel der Uni Graz präsentierte seine Bachelorarbeit, in der er einen faszinierenden Zeiss-Refraktor wieder verwendbar machen wird. Das Gerät mit dem etwas gruseligen Namen „Ballistische Messkammer“ (BMK) wurde eigentlich einst gebaut, um Satellitenbewegungen zu vermessen, hat ein riesiges Gesichtsfeld von im Prinzip 20° am Himmel und existiert nur zweimal auf der Welt. Das Schwestergerät war einst in Wettzell im geodätischen Observatorium und ist nun in Chile in der Atacamawüste, um mit einem riesigen 10x10cm Kamerachip das Beobachtungsfeld des Weltraumteleskops PLATO vorzubeobachten (Projektleiter ist übrigens ein Grazer Astronom, Dr. Jörg Weingrill).

Mit Dr. Szilárd Csizmadia, eigentlich Exoplanetenforscher vom DLR Berlin, aber auch Obmann des ungarischen Amateurastronomievereins VCSE, tauchen wir ein bisschen in die Geschichte der Amateurastronomie ein, und mit DI Gerhard Paar von Joanneum Research Graz geht es dann in die Sonnensystemforschung: er ist Co-Investigator der Mastcam-Z-Stereokamera auf dem Marsrover Perseverance und hat die 3D-Visualisierung entwickelt, die auch auf der HERA-Mission zum Asteroiden Dimorphos verwendet werden wird, und gab uns dazu einige Einblicke.

Den Schlusspunkt unserer Vorträge bildete ein Doppelvortrag von Dr. Örs Hunor Detre, einer der Hauptentwickler des Instruments MIRI am James Webb Space Telescope, mit einem Blick hinter die Kulissen seiner Arbeit bei der NASA für das JWST und seiner aktuellen Tätigkeit als Wissenschaftsvermittler in der er neben dem CanSatLab in Ungarn auch erfolgreich ein Projekt gestartet hat, bei dem Schüler:innen tatsächlich Instrumente für einen echten Cubesat entwickeln konnten, der nun im Erdorbit ist.

Schließlich kommen auch noch die Stimmen der Teilnehmer:innen nicht zu kurz! Insbesondere habe ich Thomas Holzhäuser von der Keplergesellschaft Weil der Stadt noch zum Interview gebeten.

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Ein Regenbogen ist nicht nur eine faszinierende Himmelserscheinung, sondern liefert uns auch Informationen über das Sonnenlicht: weißes Licht besteht aus der Mischung eben aller dieser Regenbogenfarben. Und die Farben des Sonnenlichts (und des Lichts der Sterne und Objekte im Universum) können uns viel über die Zusammensetzung Sonne bzw. der leuchtenden Objekte im Weltraum geben: aus der Astronomie wird die Astrophysik. Darum reden wir in dieser Folge über die Analyse des Lichts der Sterne: die Spektroskopie.

Davor sprechen wir in den Space News über aktuelle Forschung aus Graz: eine Forschungsgruppe rund um Helmut Lammer vom IWF hat durch eine neue Art der Auswertung von Daten des Magnetometers auf Galileo, einer 2003 beendeten Jupitermission, in der Umlaufbahn des Vulkanmondes Io das lebenswichtige Element Phosphor nachweisen können. Wenn Io Phosphor ausstößt, kann dieser Phosphor auch von den anderen Monden aufgesammelt werden – und die haben unterirdische Ozeane aus flüssigem Wasser, die potenziell Leben enthalten könnten.

Gustav Kirchhoff und Robert Bunsen haben die schon seit Icaak Newton bekannte Zerlegung des weißen Lichts in seine Spektralfarben durch ein Prisma zur wissenschaftlichen Methode der Spektroskopie ausgebaut: das Spektrum eines Sterns erzählt uns etwas über seine Temperatur, seine chemische Zusammensetzung, seine Leuchtkraft, und über den Dopplereffekt auch über seinen Bewegungszustand. So konnte nun erforscht werden, was zuvor als unerreichbar galt: aus welchen Elementen Sterne, Staub- und Gaswolken und andere Objekte im All bestehen, welche Temperaturen sie haben, welche Leuchtkraft und sogar welchen Bewegungszustand: über den optischen Dopplereffekt, der vom Salzburger Mathematiker und Physiker Christian Doppler entdeckt wurde, können wir bestimmen, wie Sterne rotieren und ob sie sich uns nähern oder sich von uns entfernen. Mit dieser Methode kann man sogar die Geschwindigkeit von Sonnenausbrüchen messen, die Rotationsgeschwindigkeit von Sternen bestimmen und sogar Exoplaneten entdecken.

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Mit welchen Methoden beobachten wir eigentlich den Weltraum? Wir starten eine Themenreihe in unserem Podcast und sehen uns die Werkzeuge der Astronomie an. Davor sprechen wir in den Astronews über die zum Aufnahmezeitpunkt laufende Artemis 2 – Mission, die mit der Rückkehr der Astronaut:innen am 10. April 2026 nun auch erfolgreich zu Ende gegangen ist.

Die längste Zeit der Menschheitsgeschichte bis zum Ende des 16. Jahrhunderts konnte man den (allerdings perfekt dunklen) Nachthimmel nur mit freiem Auge beobachten. Trotzdem gab es ganze Observatorien wie Stonehenge, das jahrtausendealte Sonnenobservatorium von Goseck und – als letztes seiner Art – Sternjeborg mit seinen astrometrischen Präzsesionsinstrumenten, dass sich der berühmte Astronom Tycho Brahe gegen Ende des 16. Jahrhunderts erbauen ließ. Mit Instrumenten wie dem Quadrant, dem Sextant oder der Amillarsphäre (Astrolabium) wurden die Positionen der Sterne bestimmt und vermessen.

Anfang des 17 Jahrhunderts wurde dann das Fernrohr erfunden, Galileo Galilei verbesserte es und war der erste, der damit die Krater des Mondes, die 4 großen Jupitermonde und die „mondartigen“ Phasen der Venus entdeckte – und dass die Milchstraße aus unzähligen Sternen besteht. Fernrohre und Ferngläser eröffneten der Astronomie einen völlig neuen Blick auf das Universum – auf Objekte, die ohne optische Hilfsmittel unsichtbar blieben. Später entwickelten auch Johannes Kepler, Isaak Newton und viele weitere immer bessere Versionen von Teleskopen, und die Instrumente wurden immer größer.

Die Erfindung der Fotografie revolutionierte nochmals die Himmelsbeobachtung: nicht nur, dass man nun die Beobachtungen objektiv festhalten konnte, durch Langzeitbelichtung war es nun möglich, bisher unsichtbar bleibende lichtschwache Objekte abzubilden: die Grenzen der menschlichen Sehkraft wurden damit überschritten, und auch heute noch zeigen Fotos mit selbst einfachen Kameras (wie Smartphonekameras) viel mehr, als das menschliche Auge sehen kann.

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In dieser Folge geht es um Planeten, die um andere Sterne kreisen – extrasolare Planeten oder Exoplaneten genannt (wir haben überspitzt formuliert, dass „Planet“ laut der IAU (Internationale Astronomische Union) nur Objekte heißen, die um die Sonne kreisen – aber bei dieser Definition im Jahr 2006 ging es genaugenommen nur um unser Sonnensystem).

Davor sehen wir uns in den Spacenews eine interessante [aktuelle Forschungsarbeit] an, in der es um die nötigen Lebensbausteine auf habitablen Planeten geht, um CHNOPS (Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Phosphor, Schwefel). Ohne diese 6 Elemente kann es kein Leben geben, so wie wir es kennen („Lawki“, live as we know it). Im Speziellen hat sich die Forschungsgruppe angesehen, was nötig ist, damit Stickstoff und Phosphor auf der Oberfläche eines Planeten verfügbar ist. Dazu braucht es eine ganz bestimmte Sauerstoffkonzentration, sonst gehen diese Elemente in Richtung Planetenkern oder Atmosphäre verloren – was bedeutet, dass es vermutlich nur wenige Planeten geben kann, auf denen eben auch alle sechs Lebensbausteine so vorhanden sind, dass sich daraus Leben bilden kann.

Draugr, Phobetor und Poltergeist - die ersten „Planeten“, die man entdeckt hat, umkreisen keinen echten Stern, sondern den Pulsar Lich) – und gelten darum nur als „Quasiplaneten“, da sie wohl nur aus den Resten einer Supernova entstanden sind. Pegasi 51b war der erste „echte“ Exoplanet, entdeckt mit der Radialgeschwindigkeitsmethode – und auch das war ein eigenartiges Objekt, ein Hot Jupiter, der seinen Stern in einer sehr engen Bahn umkreist. Dort kann er nicht entstanden sein, und seither wissen wir, dass Planeten anfangs ihre Position sehr stark verändern können – sie migrieren durch das Sternsystem.

Exoplanetensysteme haben viele Objekte, die es so in unserem Sonnensystem nicht gibt – Supererden, Minineptune, vielleicht sogar Ozeanplaneten oder Eisenplaneten und viele andere hypothetische Exoplanetenarten, über die wir derzeit nur spekulieren können.

Dank der ESA-Mission PLATO, die im September 2026 starten sollte, sollten wir bald auch mehr über erdähnliche Planeten und ihre Sterne herausfinden.

Im Astrolexikon geht es diesmal um Kometen! Im Herbst 2025 war mit C2025 A6 Lemmon ein recht schönes Exemplar zu sehen – auch wir haben damals eine gute Aufnahme gemacht.

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In dieser Folge reden wir über die geglückten und weniger geglückten Versuche der Menschheit, zum Mond zu reisen, und über die Zukunft der bemannten Mondraumfahrt. Davor werfen wir in den Space News ein Blitzlicht auf die geplante rein europäische Mondmission Twardowski, bei der unter anderem das polnische Raumfahrtunternehmen Creotech und die Abteilung für Planetologie der Universität Münster miteinander kooperieren und die nützliche Rohstoffe auf dem Mond mit Infrarotspektroskopie ausfindig machen wird. Schon auf normalen Mondfotos zeigen sich Farben, wenn man die Farbsättigung des Bildes stark erhöht – Gebiete mit Titan- und Eisenmineralien erscheinen Blau, Eisenoxide (also praktisch Rost) ist rötlich, Thoriummineralien haben einen blauvioletten Ton.

Und schließlich im Astrolexikon sprechen wir über Galaxienhaufen und was sie so besonders macht!

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Ab dieser Episode gibt es wieder eine kleine Einführung in das Thema der Folge – so wie in den allerersten Folgen!

Die Artemis II – Mission steht vor der Tür, im April 2026 sollten zum ersten Mal nach 44 Jahren wieder Menschen zum Mond fliegen und ihn dabei zumindest umrunden – und sich dabei sogar weiter von der Erde entfernen als jemals irgendein Mensch zuvor.

Darum nehmen wir in dieser und der kommenden Folge den Mond in den Blick. Wie ist er überhaupt entstanden? Wir machen einen kleinen Streifzug durch die Entstehungstheorien des Mondes und ihre Geschichte. Wie es zu Ereignissen wie Einfang oder Einschlag von Himmelskörpern kommen kann, kann man in der PhET-Simulation Mein Sonnensystem nachbauen. In unserem Astrolexikon fragen wir uns: was genau ist eigentlich die Milchstraße?

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