Fünf Teile ist meine Serie über Exoplaneten schon lang (Teil 1, Teil 2, Teil 3, Teil 4, Teil 5) und bis jetzt habe ich noch nicht über das gesprochen, was viele Leute und vor allem die Medien immer am meisten interessiert: Gibt es irgendwo eine zweite Erde?

Es ist verständlich, dass dieses Thema die Menschen interessiert und fasziniert. Fremde Welten wollen wir nicht nur entdecken, wir wollen auch irgendwann dort hin reisen. So war es zumindest jedesmal, wenn auf der Erde irgendein neuer Ort oder Kontinent entdeckt wurde. Und auch wenn das Reisen zu den Sternen noch lange Zeit Science-Fiction bleiben wird, können wir doch nicht anders, als uns vorzustellen wie es wäre, all die neuen Exoplaneten selbst zu besuchen. Aber was bringen uns da heiße Gasriesen oder tote Supererden? Wir brauchen einen Planeten, auf dem wir theoretisch leben könnten. Eine zweite Erde eben…

Die Wissenschaftler sehen die Sache ein wenig anders. Sie sind an allen neuen Informationen interessiert und ein lebensfeindlicher Gasriese ist für sie genauso interessant wie ein Zwilling der Erde. Aber Wissenschaftler sind auch nur Menschen und natürlich ebenso von der Vorstellung fasziniert, ein zweites Zuhause im All zu finden. Lange war das nicht möglich, denn die Instrumente waren nicht gut genug dafür. Das änderte sich, als die beiden Weltraumteleskope CoRoT und Kepler 2006 bzw. 2009 ins All geschickt wurden. Und auch die erdgebundenen Observatorien wurden immer besser. In den letzten beiden Jahren fand man daher also jede Menge Planeten, die zumindest von der Größe her der Erde immer ähnlicher wurden.

Das Weltraumteleskop CoRoT fand bis heute 24 neue Planeten (und jede Menge potentielle Kandidaten) bis es Ende 2012 wegen Computerproblemen den Geist aufgab. Kepler, das neuer und voll und ganz auf die Planetensuche ausgelegt war, war erfolgreicher. Bis heute fand es 114 Planeten und 2740 Planetenkandidaten.

Hier sind ein paar bunte Bilder! Das erste zeigt die Planeten, die im Februar 2012 gefunden waren (sie sind natürlich nicht wirklich so bunt):

Von Kepler entdeckte Planeten, Stand Februar 2012 (Bild: NASA/Kepler Mission/Wendy Stenzel)

Von Kepler entdeckte Planeten, Stand Februar 2012 (Bild: NASA/Kepler Mission/Wendy Stenzel)

Zum Vergleich sind auch Jupiter, Neptun und die Erde eingezeichnet. Man erkennt gut, dass damals erst ein Planet gefunden war, der kleiner als die Erde ist. Im Januar 2013 hatte sich die Lage gewandelt. Die Zahl der Planetenkandidaten war nun deutlich gestiegen und den größten Zuwachs mit 43 Prozent gab es bei den erdgroßen Planeten:

Keplers Planetenkandidaten, Stand Januar 2013 (Bild: NASA/Kepler mission)

Keplers Planetenkandidaten, Stand Januar 2013 (Bild: NASA/Kepler mission)

Und im Februar 2013 wurde der bisher kleinste Exoplanet gefunden. Kepler-37b ist kleiner als Merkur, der kleinste Planet im Sonnensystem und fast so groß wie unser Mond:

Kepler-37b, der bisher kleinste Planet ()

Kepler-37b, der bisher kleinste Planet (Bild: NASA/Ames/JPL-Caltech)

Die Sache mit der Größe hatte man nun also im Griff. Es ist heute kein Problem mehr, Planeten von der Größe der Erde zu entdecken. Jetzt kommt es nur noch auf die Lage an! Damit auf einem Planeten Leben möglich ist, muss er in der richtigen Gegend liegen. Diese Gegend nennt man die habitable Zone und es ist der Bereich um einen Stern, in dem theoretisch flüssiges Wasser auf der Oberfläche eines Planeten existieren könnte. Denn ohne Wasser gibt es kein Leben. Zumindest kein Leben wie wir es kennen. Und ja, ich weiß: Leben könnte auch ganz anders sein. Das hilft uns aber nicht weiter. Nicht, wenn wir einen Planeten suchen, der ein Zwilling der Erde ist und auch nicht, wenn wir einen Planeten suchen, auf dem Leben existiert bzw. existieren kann. Denn die einzige Art des Lebens, die wir derzeit verstehen, ist das Leben, das wir von der Erde kennen. Wir wissen nicht, unter welchen Bedingungen es sonst noch existieren könnte (obwohl sich die Wissenschaftler darüber natürlich Gedanken machen). Und wir wissen nicht, wie dieses “andere” Leben aussehen könnte. Und darum können wir auch nicht danach suchen, denn wie sollten wir es erkennen?

Es bleibt also vorerst bei flüssigem Wasser. Und es hängt vom Stern ab, wo es existieren kann. Bei heißen Sternen muss man sich weit entfernen; bei kühlen Sternen muss man dicht heran rücken. Schematisch sieht das ungefähr so aus:

Habitable Zone (DLR, GFDL)

Habitable Zone (DLR, GFDL)

Es ist natürlich nicht so einfach, genau zu definieren, wo sich die habitable Zone befindet. Je nach Definition liegt in unserem Sonnensystem nur die Erde im grünen Bereich. Oder manchmal aber auch Venus und Mars. Und obwohl sie damit potentiell habitable Planeten wären, sind sie doch äußerst lebensunfreundlich. Die Venus, weil es dort so heiß wurde, dass das ganze Wasser als Wasserdampf in die Atmosphäre gelangte und die Mutter aller Treibhauseffekte verursachte, so dass es dort heute fast 500 Grad Celsius heiß ist. Und der Mars, weil er so klein ist, schneller auskühlte, im Inneren erstarrte und dadurch sein Magnetfeld verlor. Nun konnte der Sonnenwind direkt auf die Atmosphäre treffen und sie langsam erodieren. Am Ende bleibt eine kalte Wüste unter einer fast nicht vorhandenen Atmosphäre. Aber vielleicht gab es zumindest früher mal Leben auf dem Mars, denn das es dort vor langer Zeit Flüsse und Meere gab, wissen wir heute.

Es spielt also nicht nur die Strahlung des Sterns eine Rolle für die Bewohnbarkeit. Auch die Größe des Planeten muss passen; er muss die richtige Atmosphäre haben; er muss tektonisch aktiv sein, denn Vulkanismus und Plattentektonik halten den chemischen Kreislauf in Gang und sorgen dafür, dass bestimmte Elemente sich nicht zu stark in der Atmosphäre anreichern bzw. verschwinden. Der Planet darf dem Stern nicht zu nah sein, denn sonst sorgt die Gezeitenkraft dafür, dass er dem Stern immer die selbe Seite zuwendet. Und ein Planet, auf dem die Hälfte unter den hohen Temperaturen eines ewigen Tags und die anderen unter der Kälte einer ewigen Nacht leidet, ist auch nicht sonderlich gut für Leben geeignet. Vielleicht braucht das Leben auch einen großen Mond, wie ihn die Erde hat. Denn auch der erzeugt Gezeiten, die das Wasser der Meere durchmischen, was vielleicht nötig war, damit sich die richtige chemikalische Umgebung einstellte.

Es ist also gar nicht so einfach, einen bewohnbaren Planeten zu kriegen beziehungsweise auch nur zu definieren, was denn genau für Voraussetzungen erfüllt sein müssen (obwohl Forscher sich ständig neue Gedanken machen). Deswegen sollte man auch ein wenig skeptisch sein, wenn die Medien die Entdeckung der “zweiten Erde” verkünden. Das ist in der Vergangenheit schon oft passiert (zum Beispiel hier, hier, hier, hier hier oder hier). Denn man kennt eben NICHT alle Parameter und kann daher auch nicht eindeutig sagen, ob ein Planet wirklich bewohnbar ist oder nicht. Oft kennt man nicht mal die Masse des Planeten genau (wenn er mit der Radialgeschwindigkeitsmethode entdeckt wurde, die eine exakte Massenbestimmung nicht zulässt) und kann nur schätzen, ob es ein erdähnlicher Planet ist oder vielleicht doch ein Gasplanet.

HEC_All_Confirmed

Man hat zwar mittlerweile einige Kandidaten entdeckt, die die richtige Größe haben und sich in der richtigen Gegend befinden. Aber ob es dort wirklich Leben gibt, ist eine ganz andere Frage. Es sieht zwar alles danach aus, als würde es da draußen sehr viele erdähnliche Exoplaneten geben – das bestätigen immer mehr Beobachtungsdaten. Aber um genau zu wissen, ob es da irgendwo Leben gibt, reicht Statistik nicht aus. Wir brauchen konkrete Beobachtungsdaten. Und mit ein wenig Glück kriegen wir die in den nächsten Jahrzehnten auch!

Um etwas über die Exoplaneten herauszufinden, müssen wir deren Licht direkt sehen. Das ist ja bis jetzt meistens nicht der Fall. So gut wie alle Planeten wurden nur indirekt entdeckt, ohne das wir direkt das Licht der Planeten gesehen haben. Das ist schwer, denn die Planeten sind klein, weit weg und werden vom viel helleren Stern überstrahlt. Aber das Licht der Planeten enthält genau die Informationen, die wir brauchen. Die Planeten leuchten natürlich nicht selbst. Sie reflektieren nur das Licht ihres Sterns. Aber sie verändern es dabei auch und das können wir nützen. Bei einem Transit beispielsweise zieht der Planet vor seinen Stern vorbei. Dabei gibt es einen kurzen Moment, in dem das Licht des Sterns durch die Atmosphäre des Planeten zu uns scheint. Die verschiedenen Gase der Atmosphäre blockieren dabei ganz bestimmte Anteile des Lichts und wenn wir das Licht analysieren, können wir so herausfinden, woraus die Atmosphäre besteht (die Methode kann man gut in unserem Sonnensystem testen). Diese Information verrät uns viel über die Bewohnbarkeit und eventuell vorhandenes Leben. Es gibt sogenannte “Biomarker”, Gase wie Sauerstoff, Ozon oder Methan, die auf die Existenz von Leben hindeuten.

Man kann aber noch direkter nach Leben suchen. Beim Transit bekommt man ein sogenanntes “Transmissionsspektrum”. Man kann auch aber das Licht untersuchen, das vom Planeten zu uns reflektiert wird. Das ist es “Reflexionsspektrum” und es kann uns verraten, ob dort Pflanzen wachsen oder nicht. Denn Pflanzen wie die auf der Erde enthalten Chlorophyll, das einen bestimmten Teil des Lichts benutzt, um daraus Energie zu gewinnen. Dieser Teil des Lichts fehlt dann nach der Reflexion am Planeten. Dieser Effekt lässt sich bei der Erde gut messen und man nennt das “red edge”, also die “rote Kante”. Denn die Pflanzen absorbieren zwar einen Teil des roten Lichts, das von der Sonne auf die Erde gestrahlt wird, das infrarote Licht aber reflektieren sie stark. Schaut man sich also an, wie viel von den verschiedenen Farben des Lichts reflektiert wird, sieht man eine starke Kante beim Übergang von infrarot zu rot (wer mehr darüber wissen will kann das zum Beispiel in meinem aktuellen Buch oder dieser Facharbeit nachlesen):

"Red Edge" (Bild: Seager et al, 2005)

“Red Edge” (Bild: Seager et al, 2005)

Noch sind unsere Geräte leider nicht gut genug, um diese Analysen auch bei Exoplaneten durchführen zu können. Aber es wird nicht mehr lange dauern. Wenn das European Extremly Large Telescope (EELT) fertiggestellt sein wird (laut Plan 2022, in der Realität wohl ein wenig später), dann wird es in der Lage sein, extrasolare Planeten direkt zu sehen und ihr Licht zu untersuchen. Das Teleskop wird das größte Teleskop aller Zeiten sein – es wird einen Spiegel mit 39 Metern Durchmesser haben und einen ziemlich beeindruckenden Anblick bieten, wie dieses Computermodell zeigt:

Wenn es da draußen also eine zweite Erde gibt; einen anderen Planeten auf dem Leben existiert, dann werden wir ihn in den nächsten Jahrzehnten finden! Wir leben in aufregenden Zeiten…

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Kommentare (34)

  1. #1 Johannes
    4. April 2013

    Das Transmissionsspektrum hört sich sehr interessant an und ich freue mich schon darauf dass das EELT in Betrieb geht.

    Natürlich kann es aber auch sein, dass mögliche “Pflanzen” einen anderen Aufbau haben und zum Beispiel auch grünes und infrarotes Licht verwenden können.

  2. #2 josto
    4. April 2013

    Sind da eigentlich nur nahe Sternsysteme auf Planeten untersucht worden? Bis zu wieviel Lichtjahren Entfernung macht es Sinn nach Planeten zu suchen (Mit den heutigen Mitteln) ?

  3. #3 Florian Freistetter
    4. April 2013

    @josto: “Sind da eigentlich nur nahe Sternsysteme auf Planeten untersucht worden? Bis zu wieviel Lichtjahren Entfernung macht es Sinn nach Planeten zu suchen (Mit den heutigen Mitteln) ?”

    ich hab jetzt keine Zahlen parat, aber es ist definitiv nur die “nähere” Umgebung. Also ein paar Dutzend bis paar Hundert Lichtjahre. Alles andere ist noch zu weit weg (es gibt ein paar Ausnahmen, aber das waren spezielle Systeme)

  4. #4 Kassenwart
    4. April 2013

    @Johannes

    sowas gibts auch auf der Erde. Chlorophyll f, 2010 entdeckt, absorbiert bei 706nm (also ganz knapp im infraroten).
    Ist spannend, da in Cyanobakterien entdeckt, die aus Stromatolithen stammen (West-Australien). Also im Prinzip auch eine Form sehr frühen Lebens.

  5. #5 Alderamin
    4. April 2013

    @josto

    Bis zu wieviel Lichtjahren Entfernung macht es Sinn nach Planeten zu suchen (Mit den heutigen Mitteln) ?

    Was die Kepler-Sonde betrifft, die braucht nur ein hinreichend starkes Signal vom Stern, sprich, der Stern muss hell genug sein), so um die 12. Größenklasse. Die Sonne hätte diese Helligkeit in ca. 800 Lichtjahren Entfernung, hellere Sterne erst in größerer Entfernung (Sirius z.B. in 4000 Lichtjahren Entfernung), rote Zwerge wie dürfen nur ein paar Lichtjahre entfernt sein.

    Bei EELT wird es auch auf den Winkelabstand zwischen Planet und Fixstern ankommen, weil man den Stern selbst ausblenden muss. Die Auflösung von EELT soll je nach Instrument laut Wikipedia bis u 0,001 Bogensekunde betragen, d.h. eine Astronomische Einheit (der Abstand Erde-Sonne) könnte theoretisch noch in 1000 pc = 3260 Lichtjahren aufgelöst werden. Um Planet und Stern sauber zu trennen, müssten beide jedoch ein vielfaches näher zur Erde stehen oder aber der Planet viel weiter von seinem Stern entfernt sein. Ich hab’ mal ein bisschen gegoogelt, habe eine Präsentation gefunden, da wird analysiert, bei welchen Kontrasten und Auflösungen man Planeten mit EELT noch wird detektieren können, ist aber relativ schwierige Materie. Hausnummern sind 100 pc (300 LJ) für junge Planeten in 3 AU und 20 pc (65 LJ) für einen Jupiter. In dem Papier geht’s mehr um die Zahl der Planeten, die man damit potenziell zu entdecken hofft. So ungefähr ein Dutzend erdähnliche Planeten um nahe Sterne hofft man zu finden und ein paar hundert Gasriesen auch in größerer Entfernung (letzte Folie).

  6. #6 Alderamin
    4. April 2013

    @myself

    “…rote Zwerge wie” Proxima Centauri “dürfen nur ein paar Lichtjahre entfernt sein.”

  7. #7 tina
    4. April 2013

    Ich hab noch mal eine Frage zu der Grafik “Sizes of Planet Candidates”.
    Wird das mal eine Normalverteilung der Häufigkeiten mit den Neptun-großen Planeten als Spitze? Oder gibt es voraussichtlich mehr kleinere Planeten (Erdgröße), die man aber wegen der technischen Möglichkeiten bisher noch nicht so leicht finden konnte.
    Wie wird die Kurve voraussichtlich aussehen, wenn man bessere Instrumente hat, welche Planetengrößen werden die häufigsten sein?

  8. #8 Franz
    4. April 2013

    @Alderamin
    Gibts eine Übersicht wie viele Sterne wie weit weg sind ? Mich würde mal interessieren über welche Größenordnungen wir hier diskutieren ? im Umkreis 100LJ, 1000, 100000, e^?

  9. #9 Alderamin
    4. April 2013

    @Franz

    Auf dieser Seite gibt’s ein paar Zahlen. 370 Sterne liegen innerhalb 10 pc (32,6 LJ), 3600 innerhalb 25 pc (81,5 LJ). Für größere Entfernungen kann man etwa 60 Sterne pro 1000 Kubik-pc erwarten.

    100 LJ Radius sind 30,67 pc oder 120900 pc³ entsprechend ca. 7.000 Sternen, 1000 LJ wären dann theoretisch 7.000.000 Sterne, aber die Milchstraße ist abgeplattet, die Zahl wird also langsamer als mit r³ wachsen. Bei 100.000 LJ hast Du schon die gesamte Milchstraße eingeschlossen mit ihren vielleicht 300 Milliarden Sternen. Die meisten davon sind jedoch sehr lichtschwach oder durch Staub verdeckt und daher gar nicht zu sehen.

  10. #10 Florian Freistetter
    4. April 2013

    @tina: “Wird das mal eine Normalverteilung der Häufigkeiten mit den Neptun-großen Planeten als Spitze? Oder gibt es voraussichtlich mehr kleinere Planeten (Erdgröße), die man aber wegen der technischen Möglichkeiten bisher noch nicht so leicht finden konnte.”

    Also es gibt mit Sicherheit noch viel mehr kleine Planeten. Die sind schwerer zu finden. Und auch die Planeten, die weiter draußen länger um ihren Stern herum brauchen, kennt man noch kaum. Wie die Verteilung aussehen wird, ist schwer vorherzusagen.

  11. […] meiner Serie über Exoplaneten habe ich heute über die Suche nach der zweiten Erde geschrieben. Wir sind zwar auf einem guten Weg, solche Planeten zu entdecken – aber selbst […]

  12. #12 tina
    4. April 2013

    @Florian
    Danke für die Antwort.
    Dann warten wir also auf die neuen Entdeckungen (bin da leider so ungeduldig).

  13. #13 Fragender
    4. April 2013

    Hallo Florian!

    Falls Dir irgendwann mal die Themen ausgehen (was ich nicht glaube), hätte ich vielleicht mal einen Themenvorschlag für Dich. Zum Beispiel erwähnst Du in vielen deiner Berichte immer mal wieder dieses Teleskop oder jenes Teleskop oder dieses Instrument und jenes, mit dem dies und das entdeckt oder untersucht wurde.

    Interessant fände ich zum Beispiel mal, einen Überblick zu sehen über die wichtigsten astronomischen Instrumente und Teleskope, die aktuell gerade genutzt werden und vor allem die auch in Planung oder vielleicht schon im Aufbau sind. Interessant wäre da zum Beispiel, welche Fähigkeiten, Auflösungen usw. diese Instrumente haben und für welche Untersuchungen und Beobachtungen sie hauptsächlich genutzt werden. Bei gerade in Planung oder bereits im Aufbau befindlichen Instrumenten und Teleskopen wäre es zum Beispiel besonders interessant, welche Leistungsfähigkeiten die voraussichtlich haben werden und welche Entdeckungen damit potentiell möglich werden und welche Entdeckungen und Beobachtungen man sich davon erhofft.

    Zum Beispiel würde es mich interessieren, ob es bereits konkrete Planungen für Instrumente oder Vernetzung von Instrumenten gibt, die leistungsfähig genug sind, damit man damit schlussendlich tatsächlich mal ein Schwarzes Loch (das entweder nah genug oder groß genug ist) direkt beobachten könnte, in welchem Wellenlängenbereich auch immer, so dass man da dann tatsächlich den Ereignishorizont und das herumgeleitete Licht als Ring (durch den Gravitationslinseneffekt) usw. bildlich sehen kann. Vor allem, da man dann tatsächlich neue Möglichkeiten hätte, die ART durch direkte Beobachtungen an Schwarzen Löchern weiter zu überprüfen, wo ja jetzt im Grunde nur indirekte Beobachtungen und Schlussfolgerungen getätigt werden können. Das wäre sicher ein absoluter Meilenstein, wenn man die Existenz Schwarzer Löcher ganz direkt bildlich nachweisen und Beobachtungen daran durchführen könnte. Ich habe neulich eine populärwissenschaftliche Doku über irgendeinen am MIT gesehen, der die Daten mehrerer Radioteleskope überall in den USA zusammenführen will und durch Berechnungen mit einem Supercomputer daraus ein virtuelles Riesenradioteleskop mit der Größe der USA zusammenrechnen will, dessen Auflösung dann irgendwann ausreicht, um das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße direkt beobachten zu können.

    Wie gesagt: Falls Du irgendwann in den nächsten Monaten mal Zeit hast, wäre so eine kleine Reihe oder ein Übersichtsartikel über aktuelle und geplante Instrumente und Teleskope sicher auch für andere interessant. Besonders würde mich persönlich das mit der Beobachtung Schwarzer Löcher interessieren.

  14. #14 frantischek
    4. April 2013

    Zum Beispiel würde es mich interessieren, ob es bereits konkrete Planungen für Instrumente oder Vernetzung von Instrumenten gibt, die leistungsfähig genug sind, damit man damit schlussendlich tatsächlich mal ein Schwarzes Loch (das entweder nah genug oder groß genug ist) direkt beobachten könnte,

    Gibts schon:
    https://de.wikipedia.org/wiki/RadioAstron
    https://scienceblogs.com/startswithabang/2011/07/21/were-going-to-see-a-black-hole/

    Ist aber wies aussieht noch in der Erprobungsphase. Ich hätte ja schon mit Ergebnissen gerechnet aber das Teil richtig zu bedienen dürfte schwieriger sein als man sich das so vorstellt.

  15. #16 Florian Freistetter
    4. April 2013

    @Fragender: Ich habs mir notiert!

  16. #17 madm
    4. April 2013

    da möchte ich “Fragender” unterstützen, das thema wäre wirklich interessant.

  17. #18 Alderamin
    4. April 2013

    @Fragender

    Zum Beispiel würde es mich interessieren, ob es bereits konkrete Planungen für Instrumente oder Vernetzung von Instrumenten gibt, die leistungsfähig genug sind, damit man damit schlussendlich tatsächlich mal ein Schwarzes Loch (das entweder nah genug oder groß genug ist) direkt beobachten könnte, in welchem Wellenlängenbereich auch immer, so dass man da dann tatsächlich den Ereignishorizont und das herumgeleitete Licht als Ring (durch den Gravitationslinseneffekt) usw. bildlich sehen kann.

    Das kann nur ein Teleskop: Das Event-Horizon-Teleskop. Arbeitet im kurzwelligen Radiobereich (Millimeterwellen) und besteht aus zahlreichen Radioteleskopen weltweit. Es ist also kein einzelnes Teleskop, sondern ein Kollaborationsprojekt mehrerer Radioteleskope im gleichen Frequenzbereich. Man braucht ein Teleskop von der Größe der Erde, um Schwarze Löcher auflösen zu können. Ein einzelnes Gerät wird das niemals können, auch nicht im Optischen.

    Man hat sich schon auf 5,5 Ereignishorizont-Radien an den Kern des Supermassiven Schwarzen Lochs in der Riesengalaxie M87 herangetastet und “sieht” dort den inneren Rand der Akkretionsscheibe. Allerdings nicht in Form eines Bildes, sondern als Messungen. Auf der EHT-Seite gibt es Links unter News und Publications.

  18. #19 frantischek
    4. April 2013

    @Alderamin:
    Haha! Ich hab den größeren (Base Line Abstand gepostet…)!

  19. #20 Alderamin
    4. April 2013

    @frantischek

    Aber erstens hat Dein Teleskop nur eine sehr lange Baseline und es arbeitet bei mehr als der zehnfachen Wellenlänge als das EHT. Deswegen hat EHT auch schon was gesehen. Ob RadioAstron uns wirklich Bilder vom SL in M87 liefert, wie Ethan uns vorschwärmt, mal schauen. Jedenfalls nicht solche, wie unten auf seiner Seite.

    Das EHT wird auf jeden Fall Bilder liefern, von M87 und dem SL im Zentrum der Milchstraße. Die werden dann allerdings vermutlich ziemlich bunt sein (Falschfarben von knallrot bis knallblau).

  20. #21 JJ
    4. April 2013

    Eine großartige Serie, die offenbar hiermit beendet ist. (Vorerst jedenfalls)
    Vielen Dank dafür!

  21. #22 Philipp
    Hamburg
    4. April 2013

    Hallo Florian,

    Vielen Dank für diese tolle Serie! Ich persönlich finde, dass es eines der spannendsten Gebiete in der Astronomie ist. Ich wünsche mir, dass ich in meinem noch jungen Leben die Entdeckung einer möglichen zweiten Erde oder sogar Leben erleben werde.

  22. #23 frantischek
    4. April 2013

    @Alderamin:
    Du hast aber schon gemerkt das ich Spass gemacht hab, oder?

    Wie auch immer. Wenn Ethan uns Bilder verspricht, dann glaub ich ihm das einfach. Ich selber hab von Radioastronomie leider nicht wirklich viel Ahnung, deswegen muss ich mich da auf Leute wie ihn (und dich) verlassen.

    Zu den beiden Projekten: Das Spektr mit längeren Wellenlängen arbeitet ist mir soweit klar. Das bedeutet, bitte korrigier mich wenn ich mich irre, ja eine gröbere Auflösung. Dafür ist die Baseline aber doch ein ganzes Stück länger, sollte das die Sache nicht kompensieren?
    Da beide relativ kurz vorm Ziel stehen (Spektr soll ja jetzt wirklich den Beobachtungsbetrieb aufnehmen) und sich beide am Randbereich des momentan machbaren bewegen erwarte ich mir als Laie relativ gleichwertige Ergebnisse. Irre ich mich da sehr?

  23. #24 frantischek
    4. April 2013

    Nachtrag: Die Russen planen übrigens auch schon einen Nachfolger, der ebenfalls für VLBA Betrieb geeignet sein soll, der dann im Submillimeterbereich arbeiten soll:
    https://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=9946.msg188769#msg188769

  24. #25 Alderamin
    4. April 2013

    @frantischek

    Klar war das Spaß, aber die längere Baseline bedeutet ja eine höhere Auflösung, aber die Auflösung ist nicht so dramatisch viel besser als bei EHT. Die Auflösung ist proportional zum Abstand und umgekehrt proportional zur Wellenlänge. EHT kann Baselines bis 12000 km bei 0,8 mm Wellenlänge haben, Radioastron bis 390000 km bei 13,5 mm Wellenlänge. Damit gewinnt Radioastron insgesamt (nur) um einen Faktor 2. Aber es ist eben nur eine Baseline (das Bild muss man dann aus vielen Positionen des Satelliten synthetisieren, um nicht nur in einer Achse scharf abzubilden), bei EHT können mehrere lange Baselines gleichzeitig verwendet werden. Außerdem ist RadioAstron ein ziemlich kleines Teleskop mit geringer Sammelfläche, während bei EHT ALMA und ähnliche Brocken mitmachen. Deswegen denke ich, dass EHT seinem Namen eher Ehre machen wird als RadioAstron, aber schauen wir mal.

    Bisher wurde mit EHT erst mit 60 Microbogensekunden gearbeitet, am Ende werden es 15 sein.

  25. #26 PDP10
    4. April 2013

    @Florian:

    Ich unterschreibe hiermit den Antrag von @Fragender:

    “Falls Du irgendwann in den nächsten Monaten mal Zeit hast, wäre so eine kleine Reihe oder ein Übersichtsartikel über aktuelle und geplante Instrumente und Teleskope sicher auch für andere interessant.”

    🙂

  26. #27 Fragender
    4. April 2013

    @Florian und alle anderen!

    Kann leider jetzt erst antworten. Danke für die Antworten und für die zusätzlichen Erläuterungen und Hinweise, wo ich schon mal weiterlesen kann. Und vielen Dank auch an Florian für die Exoplanetenreihe. Die war sehr spannend geschrieben und ich hab mich jeden Tag immer schon auf die nächste Folge gefreut.

    @Alderarmin und frantischek:
    Eure Erklärungen habe ich alle so weit verstanden, aber was genau ist denn diese Baseline, die Ihr da ein paar Mal erwähnt habt?

  27. #28 Fragender
    5. April 2013

    Das mit den Baselines/Basislängen hat sich erledigt. Habe es in folgender Quelle gefunden:
    https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/05032013182238.shtml

    So weit ich mir das aus dem Text erschließen kann, ist das in 1. Näherung wohl etwa die Entfernung der beiden am weitesten voneinander entfernten Radioteleskope des “zusammengeschalteten Systems”, also sozusagen etwa der Durchmesser des virtuellen Radioteleskops/Interferometers, auch wenn da sicherlich noch ein paar andere Faktoren mit eingehen.

  28. #29 Alderamin
    5. April 2013

    @Fragender

    Genau richtig. Das Auflösungsvermögen eines Teleskops wird durch seinen Durchmesser bestimmt, das Lichtsammelvermögen durch seine Fläche. Z.B. könnte man bei einem großen Teleskop die ganze Öffnung bis auf einen schmalen Ring außen verdecken und würde dabei zwar viel Licht, aber kaum Bildschärfe verlieren.

    Diesen Effekt erreicht man auch durch das Zusammenschalten mehrerer Teleskope. Optisch macht man so etwas heute schon z.B. am Very Large Telescope, wo die großen vier 8-m-Teleskope und einige kleinere Hilfsteleskope kombiniert werden können. Ihr Licht wird über Spiegelsysteme auf exakt gleich langen Wegen an einem Punkt zusammengeführt (optische Interferometrie).

    Bei der Radioastronomie kann man die empfangenen Radiowellen mehrerer Teleskope mit exakter Zeitreferenz aufzeichnen und dann im Rechner überlagern. Somit kann man den gleichen Effekt erreichen, wie bei der optischen Interferometrie, aber mit beliebig weiter Entfernung (Baseline) zwischen den Teleskopen, wenn man nur deren exakte Lage zueinander kennt, was heute mit GPS (dessen Genauigkeit man durch Dauermessungen stark erhöhen kann) kein Problem mehr ist.

    Relativ neu ist der Einsatz im Millimeterwellen-Bereich, dazu muss man die Teleskopposition auf einen Bruchteil eines Millimeters (= Bruchteil einer Wellenlänge) genau kennen und die Radiowellen bei 250 GHz und mehr aufzeichnen (und nicht einfach nur deren Amplitude), was schon eine große technische Herausforderung ist. Dafür erreicht man Auflösungen, die tausendmal schärfer sind als die von optischen Interferometern.

    RadioAstron schlägt die Auflösung des EHT noch dadurch, dass eine Antenne bis zu 390000 km von den anderen entfernt sein kann, aber da dürfte die Bestimmung der exakten Position aufgrund der rasend schnellen Bewegung im Orbit nicht ganz trivial sein. Das mag einer der Gründe sein, zunächst nur im Zentimeter-Bereich (1,35 bis 92 cm) zu arbeiten. Vielleicht gibt’s ja auch bald ein Millimeterwellen-Radioteleskop im All, damit könnte man dann wirklich scharfe Bilder von Schwarzen Löchern machen. EHT wird im Finalausbau eine Auflösung von etwas mehr als einem Ereignishorizont-Radius haben, d.h. das Schwarze Loch wird mit 4 Pixeln abgebildet; da hättest Du vermutlich mehr erwartet; immerhin wird man die Akkretionsscheibe schön auflösen können, und die ist eh spannender.

  29. #30 JW
    5. April 2013

    Ich hoffe, es wurde noch nicht gefragt. Aber, wenn schon über die Bedeutung des Mondes für das Leben spekuliert wird.
    Wie sieht es mit dem Nachweis eine “Exo-Mondes” aus. Oder geht dessen Masse einfach in berechnete die Gesamtmasse des Planeten ein. Wahrscheinlich ist ein Mond nur in direkter Beobachtung zu sehen?

  30. #32 Slick
    7. April 2013

    FF: Und der Mars, weil er so klein ist, schneller auskühlte, im Inneren erstarrte und dadurch sein Magnetfeld verlor. Nun konnte der Sonnenwind direkt auf die Atmosphäre treffen und sie langsam erodieren.

    Also ist die Atmosphäre des Mars nicht verloren gegangen weil er eine zu geringe Schwerkraft hat (über die Fluchtgeschwindigkeit des Gases)? Das hatte ich bisher immer gedacht.

  31. #33 Florian Freistetter
    7. April 2013

    @Slick: “Also ist die Atmosphäre des Mars nicht verloren gegangen weil er eine zu geringe Schwerkraft hat (über die Fluchtgeschwindigkeit des Gases)? Das hatte ich bisher immer gedacht.”

    Naja, das hat auch ne Rolle gespielt. Aber es war hauptsächlich das fehlende Magnetfeld.

  32. #34 florian burkert
    10. Dezember 2013

    ich will dich treffen