Live-Blog „von“ der 224. AAS-Tagung in Boston


4. Juni

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Überzeugende ‚künstliche Galaxien‘ mit Simulation „FIRE“

Die Ergebnisse des FIRE-Programms („Feedback In Realistic Environments“) wurden zwar bereits 2013 in einem Paper und diesen Januar in einem Press Release gefeiert – aber da ihnen auf der 5. PK der 224. AAS-Tagung (s.u.) auch eine besonders charismatische Präsentation durch Phil Hopkins zuteil wurde, sind sie der Erwähnung wert. Im Gegensatz zu Simulationen der kosmischen Evolution wie zuletzt Illustris, die die großskalige Struktur des Kosmos mitnehmen, konzentriert sich FIRE auf eine Galaxie, dafür aber mit 1 bis 10 Lichtjahren Auflösung und nur 1000 Sonnenmassen pro Volumenelement: Einzelne Molekülwolken werden bereits räumlich aufgelöst und die diversen Konstituenten der Interstellaren Materie einzeln behandelt, nebst aller physikalischen Effekte, die oft einander bedingen. Die resultierenden „Kunst-Galaxien“ sind viel realistischer als selbst die von Illustris: Inbesondere wird die Bildung neuer Sterne durch die diversen Wechselwirkingen auf ein Maß reduziert, wie man es tatsächlich beobachtet, während bei simpleren Simulationen immer 50 bis 100% statt real unter 10% der Baryonen in Sternen enden. Und die Effekte sorgen auch dafür, dass sich die Dunkle Materie nicht wie bei diesen extrem im Zentrum der Galaxien ansammelt: Ihre tatsächliche – aus der Galaxiendynamik erschlossene – Verteilung wird korrekt wiedergegeben (Grafik: gelb statt früher blau). Fazit: Der Cold Dark Matter geht es bestens, Motivation für „alternative“ Kosmologien gibt es nicht. [21:25 MESZ – Ende]

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Ein zweiter Überrest einer Supernova des Typs Ia mit viel zirkumstellarem Material drum herum, das schon vor der Explosion entstanden sein muss, ist SNR 0509-68.7 alias N103B: Sein Spitzer-Spektrum in von dem des Remnants von Keplers Supernova von 1604 nicht zu unterscheiden, wurde auf der 5. PK (s.u.) konstatiert. Das spricht – jedenfalls in diesen beiden Fällen – für das unpopulär gewordene Single-Degenerate-Modell, bei dem der explodierte Weiße Zwerg zuvor von einen normalen Stern mit Gas beworfen wurde, der auch für das staubige Umfeld sorgte (auch Press Releases hier, hier und hier). Während beim Doubly-Degenerate-Modell, das für mindestens 80% aller Ia-Supernovae angenommen wird, zwei Weiße Zwerge verschmelzen und kein nennenswertes zirkumstellares Medium haben sollten. [21:00 MESZ]

SOFIA „operationell“, neues Instrument, Schicksal unklar

Augen zu und durch: Das ist offenbar die ‚Strategie‘ der (v.a. amerikanischen) Astronomen bzgl. der weiteren Nutzung der fliegenden Sternwarte auf der AAS-Tagung. Dass das House 70 Mio.$ für SOFIA in den FY2015-Haushalt schreiben will, hat einigen Optimismus gebracht (auch wenn der Wille des Senats in dieser Hinsicht noch nicht bekannt ist) – und so wurden jetzt das Observatorium für operationell erklärt und, auch auf der 5. Pressekonferenz heute, die ersten Messungen mit EXES gefeiert, einem neuen Instrument. Schon mal in den Hagar schieben wird man SOFIA trotz all der Sorgen jedenfalls nicht. [20:40 MESZ]


3. Juni

A spiral galaxy located about 30 million light years from Earth.

So sieht der Röntgensatellit Chandra Messier 51 (und ihren Begleiter): komplexe diffuse Emission und hunderte Punktquellen, die meist mit H-II-Regionen und damit Orten aktiver Sternbildung zusammen fallen und durchweg Röntgendoppelsterne sind. In mindestens 10 von ihnen werden wegen ihrer Helligkeit akkretierende Schwarze Löcher – statt Neutronensternen – vermutet: Solche Systeme sind sehr selten, weil sie Paare aus massereichen und damit kurzlebigen Sterne erfordern, von denen einer schon seine Supernova hinter sich hat, der andere aber noch als Massenspender da ist. In der Milchstraße ist mit Cyg X-1 überhaupt nur ein vergleichbares System bekannt, hieß es auf der 4. PK (s.u.), aber mit der 7-fachen Sternentstehungsrate der Milchstraße und einer Supernova im Jahrzehnt schafft M 51 entsprechend mehr davon. [23:35 MESZ]

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Hier verschmelzen gleich vier Galaxienhaufen gleichzeitig

Und Hubble (Hintergrund), Chandra (blau) und der Very Large Array (rosa) gucken zu: Interessant ist v.a. das längliche und wunderlich gekrümmte Radiofeature in MACS J0717+3745, Synchrotron-Emission, die auf Teilchenbeschleunigung in einem Schock zurückgehen dürfte, zumal auch die Gastemperatur dort stark erhöht ist. Auf der 4. PK (s.u.) war von erreichten Teilchenenergien von 10^18 bis 10^19 Elektronenvolt die Rede, eine Million mal mehr als was der LHC schafft. Insgesamt 10^15 Sonnenmassen sind bei dieser komplexen Kollision im Spiel. [23:25 MESZ]

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Ein Ausschnitt aus dem Hubble Ultra Deep Field – mit neuen UV- und IR-Komponenten: In dieser neuen Version des vor 10 Jahren veröffentlichten extra-tiefen Bildes eines Stücks ‚leeren‘ Himmels sind 6 Aufnahmen mit der Kamera ACS (150 – in Blau dargestellt – und 435 bis 850 nm, allen zusammen Grün zugeordnet) noch 5 weitere mit der später installierten WFC3 hinzu gefügt worden, von 225 bis 336 nm (ebenfalls in Blau) und 1.05 und 1.25 µm (Rot dargestellt). Dieses „bunteste Bild des Universums“ wurde heute auf der 4. PK (s.u.) und in Press Releases hier, hier und hier vorgestellt: Zweck dieser Ultraviolet Coverage of the Hubble Ultra Deep Field (UVUDF) war die Suche nach dem UV-Licht der jüngsten Sterne bei Galaxien vor 5 bis 10 Mrd. Jahren. Noch weiter zurück gehend, ist es durch die Rotverschiebung sichtbar oder gar Infrarot, bei nahen Galaxien dagegen schon direkt von GALEX und Hubble untersucht worden. Das tiefste UV-Bild aller Zeiten – konkret in 13 Filtern von 150 nm bis 1.6µm – schafft nun Abhilfe und zeigt z.B. Sternentstehung bis in den Außenbereich der Galaxien. Dem UV-freien JWST werden übrigens die jüngsten Sterne aus den letzten 9 Mrd. Jahren entgehen … [23:05 MESZ]

Fermi-Erkenntnisse zur kosmischen Evolution der Blazare

waren Gegenstand der vierten Pressekonferenz und wurden schon letztes Jahr in diesem Paper diskutiert: Für 206 dieser vom Gamma-Satelliten entdeckten entdeckten Aktiven Galaxien wurden auch Rotverschiebungen bestimmt. Die meisten Unterklassen der BL-Lac-Objekte waren bei z~1.2 am häufigsten, bei einer jedoch gab es erst bei z<0.5 die größte Raumdichte. Da ihre Zunahme mit der Zeit der Abnahme der anderen Klassen entspricht, liegt die Vermutung nahe, dass es dieselben Objekte sind, die aber vom mutmaßlichen zentralen Schwarzen Loch auf neue Weise – über dessen Rotation – mit Energie versorgt werden. [22:40 MESZ]

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Die Sonne verhält sich jetzt anders aber nicht merkwürdig

Das war die Quintessenz der dritten Pressekonferenz heute: Zwar weichen der laufende 24. Sonnenzyklus und auch schon das Minimum davor drastisch von ihren unmittelbaren und mit vergleichbar guter Technik verfolgten Vorgängern ab, wie auch schon etwa hier, hier und hier konstatiert – aber halbwegs systematisch wird das Betragen der Sonne erst seit etwa 60 Jahren beobachtet, ein Nichts angesichts ihres Jahrmilliarden währenden Lebens. Und der bisherige Verlauf des 24. Zyklus folgt z.B. weiterhin praktisch dem des 14. Zyklus.

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Aber interessant ist der gegenwärtige Zustand der Sonne schon: hier z.B. der Verlauf der Temperatur der Sonnenkorona der letzten 30 Jahre, bestimmt aus dem Verhältnis ihrer Helligkeit in den Emissionslinien von Fe X und Fe XIV, die die John W. Evans Solar Facility in New Mexico mit einem Koronographen täglich beobachtet. In „typischen“ Minima gibt es einen starken Temperaturabfall vom (hier ausgesparten) Äquator hin zu den Polen, in typischen Maxima ist die Korona überall gleich heiß. Aber jetzt (rechts) war alles anders: Im Minimum ging die Temperatur auch in niedrigen Breiten stark zurück, während sie in hohen erhöht blieb – eine „Regel“, dass die polnahe Korona im Maximum 400’000 Kelvin heißer als im Minimum ist, wurde verletzt. Und im Maximum stieg die Korona-Temperatur erst im Norden – und fiel dort schon wieder, als sie im Süden heißer wurde, wo auch jetzt noch (in diesen Daten noch nicht erfasst) mehr Flecken zu sehen sind.

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Auch die großen Strömungen im Inneren der Sonne haben sich verändert, hier aus globaler Helioseismologie ermittelt (ohne Trennung von Nord- und Südhalbkugel): Dies ist nur ein stark geglättetes Bild; Detailmessungen von Satelliten zeigen noch viel mehr Effekte. Die generelle Bewegung dieser Jetstreams zum Äquator hin scheint intakt, hingegen scheint die – zu einem „verlängerten Zyklus“ von etwa 17 Jahren zu gehörende – zweite polwärts gerichtete Bewegung, die schon den 25. Zyklus ankündigen würde, zu fehlen. Trotzdem verwarten sich die Sprecher – v.a. die auf das Große Bild bedachte Sarbani Basu – gegen weitere Prognosen aufgrund der bisherigen Beobachtungen: Weder könne man seriös schon etwas über den 25. Zyklus sagen noch über kommende Große Minima spekulieren. Denn nur aus historischen Daten heraus könne man die Sonne nicht verstehen: Das gehe nur mit einem tiefe(re)n theoretischen Verständnis des Sonnenzyklus, und ein solches sei weiterhin nicht in Sicht. [19:30 MESZ]


2. Juni

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Doppelter Exoplaneten-Tod bei Kepler-56 vorausberechnet

In 129 und 155 Millionen Jahren wird es um zwei der Planeten von Kepler-56 geschehen sein, wurde heute in der 2. Pressekonferenz (s.u.) und zuvor in diesem Press Release vorgerechnet: Während einerseits immer stärker werdende Gezeiteneffekte die Bahnen der Planeten schrumpfen lassen, kommt ihnen andererseits der Stern selbst „entgegen“, während er zum Roten Riesen wird – das Ende ist dann jeweil sehr abrupt (Grafik); auch ein Artikel zu dieser und den anderen drei Exoplaneten-Stories des Tages. [23:50 MESZ]

Metall-Statistik: Die Exoplaneten ‚zerfallen‘ in drei Klassen

Inzwischen sind derart viele Exoplaneten entdeckt worden, dass statistische Methoden aus ihrer Parameter-Wolke neue Erkenntnisse schöpfen können: Eine Anwendung des Kolmogorov-Smirnov-Tests auf über 400 Sterne mit 600 Planeten wurde auf der zweiten PK (s.u.) sowie zuvor diesem Paper und diesem Press Release sowie diesem Artikel vorgestellt. Auf den ersten Blick ist die Metallizität der Sterne gegen die Durchmesser der Planeten aufgetragen eine Punktwolke, aber der KS-Test isoliert darin zwei ziemlich scharfe Grenzen, die drei Klassen von Planeten schaffen. Unter 1.7 Erddurchmessern liegt demnach die Metallizität der Sterne nahe dem solaren Wert: Hier findet man erdähnliche Planeten. Zwischen 1.7 und 3.9 Erddurchmessern liegt die Sternmetallizität etwas höher: Diese Planeten sind „Gaszwerge“ mit kleinen festen Kernen und Wasserstoff- und Helium-Hüllen. Und oberhalb von 3.9 Erddurchmessern sind die Sterne deutlich metallreicher und die Planeten Eis- oder Gasriesen. Die Stern-Metallizität, die gleichzeitig ein Maß für die Menge vorhandenen festen Baumaterials ist, scheint sich damit als wesentlicher Regulator für die Natur entstehender Planeten zu etablieren – aber wie der Fall Kepler-10c (s.u.) zeigt, gibt es in Einzelfällen auch gravierende Ausreißer. [22:35 MESZ]

Angeblich habitable M-Zwerg-Planeten ohne Atmosphären?!

Da haben sich die Exobiologen wohl zu früh gefreut: Die meisten Sterne in der Milchstraße sind M-Zwerge, und Planeten haben sie auch reichlich – schön nahe an den lichtschwachen Sternen, so dass die Planetentemperatur flüssiges Wasser auf der Oberfläche erlaubt. Aber das ist vermutlich ein Denkfehler, wie auf der 2. PK (s.u.) sowie zuvor in diesem Paper und diesem Press Release sowie diesem Artikel dargelegt wurde: Auch wenn sie nur schwach leuchten, so haben M-Zwerge doch einen substanziellen Sternwind – und dessen Dichte und damit abstreifende Wirkung auf eine Atmosphäre nimmt mit geringerem Abstand rapide zu, auf das 50- bis 1000-fache derjenigen des Sonnenwinds an der Erde! Modellrechnungen für Planeten mit einem Magnetfeld von der Stärke des irdischen – es gibt leider keine klaren Argumente zur Feldstärke von M-Stern-Planeten – in Zwergwinden lassen von einer Atmosphäre nichts übrig: Die Magnetosphären sind hilflos, und ein Ozean würde sich auch nicht halten können, da er versuchen würde, die Atmosphäre nachzufüllen. [22:20 MESZ]

„Mega-Erde“: 2.3-mal Erdgröße, 17 Erdmassen, alles Felsen

Ein Exoplanet, wie es noch keinen gab, dominiert die Berichterstattung zur zweiten Pressekonferenz der Tagung: Bereits in diesem Paper und Press Releases hier und hier beschrieben, vereinigt Kepler-10c Eigenschaften, die seine Entstehung derzeit nicht erklären lassen. Exoplaneten mit 2.3 Erddurchmessern sind durchaus bekannt, aber sie hatten stets nur geringe Massen und Dichten, die auf einen hohen Gasanteil hinwiesen: Das erwartet auch die Theorie, dass sie sich ihre Masse größtenteils aus der Gaskomponente der zirkumstellaren Scheibe holen. Doch die Masse von Kepler-10c liegt – präzise gemessen per Radialgeschwindigkeit mit HARPS-N am TNG auf La Palma – bei rund 17 Erdmassen, was ihm eine Dichte von ca. 7.5 g/cm^3 gibt: Die hat dominant felsiges Material, das unter seiner eigenen Schwerkraft noch weiter verdichtet wird. Der Planet hat also nur die festen Bestandteile aus der Scheibe akkretiert: „We don’t know how to make this kind of planets“, hieß es auf der PK, denn alle Modelle für 17-Erdmassen-Planten machen Neptune und keine solche „Mega-Erde“. Und erschwerend kommt hinzu, dass Kepler 10 mit 11 Mrd. Jahre sehr alt ist und eigentlich gar nicht viele schwere Elemente mitbekommen haben: Wieder einmal hat der Kepler-Satellit die Exoplanetologie kräftig aufgemischt; Artikel z.B. hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier. [21:45 MESZ]

Das Astrophysical Journal wird bald nicht mehr gedruckt

Die bekannteste Fachzeitschrift der Astrophysik sowie mehrere Schwesterorgane, z.T. über 100 Jahre alt, werden ab 2015 nur noch digital erscheinen: Zwar liest sie inzwischen ohnehin fast jeder auf dem Bildschirm (oder eher noch die Papers vor dem Erscheinen im ArxiV …), aber das Ende einer Ära der Astronomie-Geschichte ist es schon – bekannt gegeben zu Beginn der 224. Tagung der American Astronomical Society in Boston, Mass.

spot

Die natürlich wieder von zahlreichen Pressekonferenzen begleitet wird, denen dieser Blogger per Webcast folgt. Die erste stand im Zeichen von Sonnenbeobachtung mit höchster Winkelauflösung, wie sie das 1.6-m-New Solar Telescope des Big Bear Solar Observatory in Kalifornien möglich macht: Egal ob Sonnenflecken (hier ein ‚einfacher‘ Fleck im blauen H-Alpha-Flügel, 0.04 nm), das Durchbrechen von Flussröhren aus dem Sonneninneren in die Photosphäre oder die Prozesse bei Sonnenflares, alles erscheint jetzt noch komplexer als gedacht bzw. bisher modelliert. So senden Sonnenflecken im Drei-Minuten-Rhythmus Wellen durch die Chromosphäre, die sich mit 20 m/s ausbreiten. [19:35 MESZ]

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Eine Antwort to “Live-Blog „von“ der 224. AAS-Tagung in Boston”

  1. Der Ring um die SN1987A: in zehn Jahren weg | Skyweek Zwei Punkt Null Says:

    […] Gas erfüllt, dazu kommen noch dichtere Knoten. Ähnliches wurde letztes Jahr auch schon in einem anderen Ia-Überrest gefunden (“Ein zweiter Überrest …”), und die Spektren etlicher Ia-Supernovae […]

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