Einzelgängerische Zwerggalaxie entdeckt
Der Großteil der bekannten Zwergalaxien sind nicht allein im All unterwegs, sondern Mitglieder von Galaxienhaufen. Nun aber ist es russischen Astronomen vom Special Astrophysical Observatory in Arkhyz auf einer Aufnahme des "Hubble" Weltraumteleskops gelungen, einen echten Einzelgänger dieser Galaxienspezies zu entdecken. Die Forscher erspähten die sphäroidale Zwerggalaxie mit der Bezeichnung KKs 3 in rund sieben Millionen Lichtjahren Entfernung, also außerhalb der Lokalen Gruppe, der auch die Milchstraße und die Andromedagalaxie angehören. Objekte wie dieses verfügen über eine nur äußerst geringe Helligkeit; auf der oberen Negativaufnahme ist die Zwerggalaxie das linke der beiden dunklen Knoten im oberen Bildbereich. Das andere Objekt ist ein Kugelsternhaufen im Vordergrund. KKs 3 besitzt nur etwa ein Zehntausendstel der Masse der Milchstraße, drei Viertel der Sterne in der Zwergalaxie sind mehr als 12 Milliarden Jahre alt, also wahre Methusalems unter den Sternen.
Virtuelle Organe in Echtzeit an die Realität anpassen
Bei sogenannten Schlüssellochoperationen muss ein Chirurg auf die Informationen am Bildschirm vertrauen: Wo sich ein Tumor befindet und wo sensible Gefäße, zeigt ihm ein virtuelles 3D-Modell des entsprechenden Organs. Weiches Gewebe, wie das der Leber, verformt sich allerdings beim Atmen oder wenn das Skalpell ansetzt. Endoskopische Kameras erfassen live, wie sich die Oberfläche dabei verändert – nicht aber wie beispielsweise ein tieferliegender Tumor. Wissenschafter des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) haben nun eine Rechenmethode entwickelt, die das virtuelle Organ an das verformte Oberflächenprofil in Echtzeit anpasst.
Die Forscher modellieren dabei die Oberfläche des Organs als elektrisch negativ und das Volumenmodell des Organs als elektrisch positiv geladen. Da sich beide nun anziehen, gleitet das elastische Volumenmodell quasi von selbst in die unbewegliche Profilmaske hinein. An dem angepassten 3D-Modell kann der Chirurg direkt erkennen, wie sich der Tumor mit der Verformung des Organs verschoben hat. Simulationen und Experimente mit einer wirklichkeitsnahen Phantomleber haben bereits gezeigt: Das elektrostatisch-elastische Verfahren funktioniert selbst dann, wenn das verformte Oberflächenprofil nur bruchstückhaft vorliegt.
Annäherung an Ceres
Sie ist mit einem Durchmesser von fast 1.000 Kilometern der ehemals größte Asteroid des Sonnensystems, seit 2006 zählt sie zu den Zwergplaneten - und dennoch sind die detailreichsten Aufnahmen ("Hubble"-Bild im Kasten oben rechts), die man von Ceres kennt, wenig spektakulär. Noch weniger beeindruckt wohl das Foto, das die NASA-Sonde "Dawn" am 1. Dezember 2014 aus einer Distanz von 1,2 Millionen Kilometern von dem Himmelskörper geschossen hat. Ceres erscheint darauf als gerade einmal neun Pixel großer Punkt (Mitte bzw. links unten). Mittlerweile ist "Dawn" nur mehr rund 600.000 Kilometer von Ceres entfernt und es werden täglich weniger: Im März dieses Jahres soll die Sonde, die bereits den Asteroiden Vesta umkreiste und untersuchte, bei Ceres ankommen - und bis dahin mit Sicherheit aufregendere Bilder schießen. Der Zwergplanet könnte nicht nur eine dicke Eiskruste haben, sondern darunter sogar einen Ozean aus Wasser verbergen, spekulieren Wissenschafter. Über ein Jahr wird "Dawn" um die eisige Ceres kreisen. Die dabei gesammelten Daten könnten diese Annahme bestätigen und zahlreiche andere Fragen klären helfen.
Gebirge unter dem antarktischen Eispanzer
Unter dem gewaltigen Eispanzer des Südpols verstecken sich ganze Gebirgszüge, die nur mit Hilfe der Technik sichtbar gemacht werden können. Wissenschafter scannen die Antarktis daher regelmäßig mit Radar. Die obere Aufnahme, die Forscher rund um Don Blankenship und Marie Cavitte vom University of Texas Institute for Geophysics (UTIG) erstellt haben, zeigt einen mehrere hundert Kilometer langen Schnitt rund um den Südpol. Bisweilen sind aber selbst Hightech-Instrumente nicht in der Lage, den zerklüfteten Boden unter den Gletschern zu erhellen: Die orange Linie rechts unten markiert Regionen, die das Radar nicht eindeutig erfassen konnte. Die aktuellen Daten dienten den Klima-Wissenschaftern im Vorjahr dazu, einen Bohrkern aus dem Eis zu holen, anhand dessen sich die Klimageschichte der vergangenen 40.000 Jahre rekonstruieren lässt.
Erfolg für "Kepler" nach der Wiederauferstehung
Damit der NASA-Exoplanetenjäger "Kepler" seine Ziele anvisieren kann, benötigt er drei sogenannte Reaktionsräder, die für die präzise Ausrichtung des Weltraumteleskops im All sorgen. Diese sind vor allem dafür nötig, den Drall, der durch den Strahlendruck der Sonne hervorgerufen wird, auszugleichen. Als im Mai 2013 das zweite der insgesamt vier Reaktionsräder kaputt ging, hielt man die erfolgreiche Mission (seit 2009 konnte "Kepler" mit Hilfe der Transitmethode 1.000 Exoplaneten und 4.000 weitere "Exoplanetenkandidaten" erspähen) zunächst für beendet. Damit wollte man sich aber nicht zufrieden geben und tüftelte eine neue Methode aus, mit der man den Auswirkungen des solaren Strahlendrucks begegnen kann: "Kepler" feierte nach einem Testlauf mit der Folgemission "K2" im Mai 2014 eine erfolgreiche Auferstehung.
Nun hat das "Kepler"-Team die ersten Ergebnisse aus der Testphase präsentiert und mit der Entdeckung eines neuen Exoplaneten gezeigt, dass das Weltraumteleskop auch in Zukunft unschätzbare Arbeit leisten kann: Das Teleskop erspähte HIP 116454b, einen Exoplaneten in 180 Lichtjahren Entfernung. Die fremde Welt ist etwa 2,5-mal so groß wie die Erde und verfügt über 12-fache Erdmasse. Ob es sich bei dem Exoplaneten um einen Felsplaneten mit niedriger Dichte oder einen kleinen Gasplaneten mit dichtem Kern handelt, ist vorerst noch unklar. Fest steht allerdings, dass er aufgrund seine große Nähe zu seinem Zentralgestirn für Leben wohl nicht geeignet ist.
Zufallsbedeckung im Jupitersystem
Astronomen, die mit dem Gemini-Observatorium den Jupitermond Io im Visier hatten, erlebten am 16. Dezember eine Überraschung: Für einen kurzen Moment sah es so aus, als hätte etwas ein gewaltiges Stück aus dem innersten der vier galileischen Monde gebissen. Tatsächlich wurden sie unerwartet Zeugen der vorübergehenden Bedeckung durch den Jupitermond Europa. Derartige Himmelsereignisse finden nur wenige Male im Jahr statt, und zwar immer dann, wenn die Erde die Äquatorialebene des Jupiter passiert; beobachten lassen sich die nur wenige Minuten dauernden Transits noch viel seltener. Zufalls-Aufnahmen wie diese, sind sogar äußerst unwahrscheinlich und gelingen nur im Rahmen von Langzeitstudien des Jupitersystems. Und eine echte Überraschung sind sie, wenn man - wie in diesem Fall - vergisst, in den entsprechenden Datenbanken nachzusehen, wann wieder so eine Bedeckung von der Erde aus sichtbar wäre...
"NuSTAR" röntgt die Sonne
Ein Röntgen-Instrument, das eigentlich für die Beobachtung von weit entfernten Galaxien und Schwarzen Löchern konzipiert wurde, hat sich zuletzt unserer Sonne zugewandt und dabei diese eindrucksvolle Aufnahme unseres Heimatsterns geliefert. Das "Nuclear Spectroscopic Telescope Array (NuSTAR)" der NASA wurde im Juni 2012 in den Erdorbit geschossen, wo es seither in rund 600 Kilometern Höhe kreist. Aufgrund seiner hohen Empfindlichkeit gegenüber hochenergetischer Röntgenstrahlung könnte "NuSTAR" dabei helfen, einige alte Rätsel unserer Sonne zu klären - etwa die Frage, ob sogenannte "Nanoflares" tatsächlich existieren. Diese theoretischen kleineren Varianten herkömmlicher Sonneneruptionen könnten erklären, warum die äußere Atmosphäre der Sonne so viel heißer ist als ihre Oberfläche.
Ältestes Steinwerkzeug Kleinasiens
Ein internationales Team von Archäologen aus Großbritannien, der Türkei und den Niederlanden hat in der Türkei das älteste bekannte Steinwerkzeug Kleinasiens entdeckt. Der Fund bringt bisherige Annahmen über die frühesten menschlichen Wanderbewegungen ins Wanken: Die 1,2 Millionen Jahre alten, bearbeiteten Quarzit-Fragmente aus dem Fluss Gediz legen nahe, dass Vorfahren des Menschen viel früher als bisher gedacht die Passage von Asien in Richtung Europa nutzten.