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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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ESA-Satellit soll kosmische Geheimnisse lüften |
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Ein Kernstück von "Integral" (INTErnational Gamma Ray Astrophysics Laboratory) ist ein Spektrometer, das energiereiche Gamma-Strahlen misst. Damit sollen Energiequellen aufgespürt werden, die bislang weitgehend unsichtbar blieben.
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Auf der Suche nach dem Schwarzen Loch |
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Schwarze Löcher lassen sich daran erkennen, dass um sie herum hell leuchtende Gamma-Strahlung entsteht. Diese Strahlung stammt unter anderem von Materie, die in das Schwarze Loch stürzt und dabei von seiner ungeheuren Schwerkraft erhitzt wird.
"Wenn wir solche Erscheinungen entdecken, liefern sie uns Indizien, dass auch unsere Galaxie wie viele andere in der Mitte ein Schwarzes Loch hat", erläutert Missionsleiter Michael Schmidt. Er wird in den kommenden Jahren im europäischen Kontrollzentrum (ESOC) in Darmstadt die Kontrolle des Satelliten übernehmen.
Das Röntgenteleskop "Chandra" hat Astronomen die ersten klaren Aufnahmen vom Zentrum der Milchstraße geliefert: Die Bilder des seit 1999 im Weltraum arbeitenden Obeservatoriums sollen die ersten Hinweise für die Existenz eines Schwarzen Loches in unserer Milchstraße geliefert haben.
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Schwarze Löcher
Schwarze Löcher sind Objekte von einer so hohen Dichte, dass nicht einmal Licht ihrer enormen Anziehungskraft entkommen kann. Da nichts schneller ist als Licht, kann folglich nichts aus dem Inneren eines solchen Loches entkommen. Albert Einsteins (1879-1955) Allgemeine Relativitätstheorie machte es möglich, sie genauer zu beschreiben: In einem Schwarzen Loch sind Raum und Zeit so verzerrt, dass die Zeit quasi angehalten wird.
Unterhalb einer bestimmten Grenze - dem so genannten Schwarzschild Radius - wird jede Masse zu einem Schwarzen Loch. Würde die Sonne beispielsweise auf einen Radius von drei Kilometern zusammengepresst, oder die Erde auf ganze neun Millimeter komprimiert, dann entständen so Schwarze Löcher. |
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"Leuchttürme" im Weltall |
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Klären soll "Integral" auch das Mysterium der Pulsare und Quasare. Pulsare sind Sterne, die stoßweise Strahlung aussenden. "Sie wirken wie Leuchttürme im Weltall", sagt Schmidt.
Quasare sind Galaxien in großer Entfernung, die in ihrem Zentrum vermutlich ein Schwarzes Loch besitzen. Um sie aufzuspüren, kann das Spektrometer in Entfernungen von mehreren Millionen Lichtjahren in das Universum vordringen. Ein Lichtjahr sind knapp zehn Billionen Kilometer.
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Quasare |
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Quasare sind die hellsten Himmelskörper. Man vermutet, dass es sich dabei um gigantische Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien handelt, die Gaswolken in ihren Schlund ziehen. Auf dem Weg zum Zentrum heizt sich das Gas durch Reibung auf mehrere Millionen Grad auf, dadurch entsteht eine intensive Strahlung. Je größer die Masse des Schwarzen Lochs, desto heller der Quasar.
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Eine Karte der Milchstraße |
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Neben dem Spektrometer besitzt "Integral" weitere spezialisierte Instrumente. Weil die Dichte der Objekte im Zentrum der Milchstraße sehr hoch ist, befindet sich beispielsweise ein "Imager" an Bord, der Gammaquellen lokalisiert.
Mit seinen Informationen können Wissenschaftler eine genaue Karte der Milchstraße entwerfen. Ergänzt werden die Daten durch ein Messgerät für Röntgenstrahlen und eine optische Kamera. "Das ermöglicht uns, Ereignisse auf verschiedene Weise zu beobachten und darzustellen", erklärt Schmidt.
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Ein internationales Projekt
Mehrere europäische Firmen und wissenschaftliche Institute unterstützten das "Integral"-Projekt der Europäischen Weltraumorganisation (ESA). Vertreten sind in erster Linie Italien, Frankreich, Dänemark, Spanien und die Schweiz.
Deutschland ist mit dem Max-Planck-Institut in Garching wesentlich am Spektrometer beteiligt. Rund 300 Forscher auf der ganzen Welt haben nach Angaben der ESA Beobachtungsvorschläge für "Integral" eingereicht.
Russland stellt die Transportrakete "Proton" zu günstigen Konditionen zur Verfügung. Die Amerikaner bringen ihre Bodenstation "Goldstone" in Kalifornien für die Daten-Verbindung zum Satelliten ein. Auf diese Weise kostet das auf 600 Millionen Euro veranschlagte Projekt die ESA nur 330 Millionen Euro. |
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Rückschlüsse auf die Entstehung der Erde |
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"Integral" wird auf diese Weise nach vielfältigen energiereichen Ereignissen spähen: Im Zentrum unserer Galaxie explodieren Sterne oder blähen sich auf und fallen in sich zusammen. Dabei werden schwere Elemente wie Aluminium und Eisen erzeugt, erklärt Schmidt.
"Mit dem Spektrometer können wir die Produktionsstellen der Elemente in unserer Milchstraße aus den vergangenen Tausenden von Jahren identifizieren." Diese Forschung lässt möglicherweise Rückschlüsse auf die Entstehung unserer Welt zu.
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01.01.2010 |
