Welten im Zusammenstoß: NGC 520

NGC 520 Copyright: ESO

Dieses Bild scheint eine explodierende Galaxie zu zeigen. Dabei handelt es sich aber in Wirklichkeit um die Kollision zweier Galaxien, die zu einer einzigen verschmelzen. Astronomen führen dieses Objekt unter der Bezeichnung NGC 520 oder Arp 157. Die Abkürzung Arp geht auf den Astronomen Halton Arp zurück, der einen Atlas ungewöhnlicher Galaxien erstellte und ungewöhnlich sieht NGC 520 in der Tat aus. Entdeckt wurde die Galaxie, bzw. das Galaxienpaar allerdings bereits 1784 von dem Astronomen Friedrich Wilhelm Herschel.

Die Kollision erscheint wie eingefroren, da wir Menschen nunmal kosmische Eintagsfliegen sind. Der Verschmelzungsprozess begann vor circa 300 Million Jahre und dürfte so in etwa zur Hälfte vollzogen sein, insofern die Galaxienscheiben schon weitestgehend verschmolzen sind, die Galaxienkerne aber noch nicht. Deutlich sichtbar in dem Bild sind ein langer "Gezeitenarm", bestehend aus Sternen, die durch Gezeitenkräfte den Galaxien entrissen wurden, sowie ein dunkles Staubband.

Das Bild oben stammt von der Europäischen Südsternwarte ESO. Es wurde mit dem 3,6-Meter-Teleskop auf La Silla in Chile aufgenommen.

NGC 520 hat einen Durchmesser von etwa 100.000 Lichtjahre und ist so mit unserer Milchstraße vergleichbar. Das Galaxienpaar ist hundert Million Lichtjahre von uns entfernt und mit einer Helligkeit von 12 Magnituden eines der hellsten Paare wechselwirkender Galaxien am Nachthimmel. Ab 4-Zoll-Öffnung ist es auch dem Amateur zugänglich. Man findet es im Sternbild Pisces (Fische). NGC 520 kulminiert heute um circa 21:00 Uhr. Die mit Stellarium erzeugte Himmelskarte zeigt, wo wir hinschauen müssten, hätten wir einen Wolkenschieber.

Quelle: universetoday

Kleiner Nachtrag zum Star-Trek-Vortrag

Drei Dinge habe ich gestern gelernt:

1. Ich weiß jetzt, wofür Dilithium-Kristalle gut sind. Dieses (fiktive!) Mineral moderiert die Materie-Antimateriereaktion im Warpkern, ähnlich wie die Graphitstäbe in Kernkraftwerken die Kernspaltung. Zur Energiegewinnung lassen die Föderationsschiffe nämlich Deuterium und Antideuterium kollidieren. Es kommt zur vollständigen Annihilation der Materie. Ergebnis sind energiereiche Gamma-Quanten gemäß der Einstein'schen Masse-Energie-Äquivalenz. Die Annihilation findet unter kontrollierten Bedingungen auf der Oberfläche des Dilithium-Kristalls statt. Die Energie wird den beiden Warpantriebsgondeln zugeführt, die damit die Raumzeit krümmen und so das Schiff antreiben - eigentlich ganz logisch.
2. Der Impulsantrieb basiert hingegen auf einen Kernfusionsreator. Dieser erzeugt aus der Fusion von Deuterium ein energiereiches (schnelles) Plasma, das nach dem Rückstoßprinzip das Schiff vorantreibt. Die Abbildung oben zeigt zwei symmetrisch angeordnete Düsen auf der Rückseite der Untertassensektion bei einem Schiff der Constitution-Klasse. Der Referent Dr. Zitt rechnete vor, dass das Schiff, um mit maximaler Impulsbeschleunigung vom zehntausendfachen der Gravitationsbeschleunigung g (9,81 m/s²), eine maximale Impulsgeschwindikeit von einem Viertel der Lichtgeschwindigkeit zu erreichen, pro Sekunde circa 300 Gramm Deuterium fusionieren muss. Der Beschleunigungsvorgang dauert etwa zwei Stunden. Gemäß den technischen Spezifikationen hat die Enterprise genug Deuterium an Bord, um dieses Manöver circa 3400 mal durchzuführen, dann muss Cpt. Picard tanken gehen.
3. Außerdem habe ich gelernt, dass die technische Beherrschung der Gravitation eine mindestens genauso einschneidende technische Revolution bedeuten würde, wie die Entwicklung der Elektrotechnik (O-Ton Zitt: "Vor 1899 hatte die Menschheit ja gar nichts"), also wenn man Gravitonen ähnlich gezielt freisetzen und manipulieren könnte, wie Elektronen. Auch wenn dies Fiktion bleiben sollte, so kann Vieles im Star-Trek-Universum als Analogie zu unserem Sprung in das Zeitalter der Elektrizität verstanden werden. So hatte ich das noch nie gesehen.

Sämtliche Zahlenangaben oben entstammen meinem Gedächtnis. Ich werde das aber prüfen,denn als Literaturtipp hat der Refernt DAS Standard-Manual empfohlen, das auch schon unterwegs zu mir ist:

Star Trek - Das offizielle Handbuch

 Dieser kleine Ausflug ins Star-Trek-Universum war für mich erst eine launige Schnapsidee. Was soll man sonst Samstagabends tun und wo könnte es in Zeiten des Terroralarms sicherer sein, als im Planetarium? Nach dem Vortrag kann ich nun aber sagen, dass es sich doch sehr gelohnt hat: Ich kann mich nicht erinnern, dass im Planetarium schon mal so viel gelacht wurde und gleichzeitig so viele ernsthafte physikalische Formeln in die Kuppel projiziert und Berechnungen durchgeführt wurden. Das war also Edutainment vom Feinsten, vor einem sehr heterogenem Publikum - und einen besseren Blick auf die Fernsehserie bekommt man nebenbei auch.

Energie und Antriebssysteme bei Star Trek

Star Trek zeigt eine Welt, in der Menschen sterile Einheitsklamotten tragen, kein Müll rumliegt, alles mit Kunstlicht beleuchtet ist, der Blick immer auf irgendeinen Flachbildschirm fällt und der Zuschauer in wunderbarstes Quantengebabbel gebadet wird - ein einziger feuchter Physikertraum. Klar, dass die Popularität dieser Serie gerne von Physikern genutzt wird, um ihre Wissenschaft unters Volk zu bringen. So macht es zum Beispiel Lawrence M. Krauss in seinem Buch Die Physik von Star Trek.

Das Buch ist leider vergriffen, aber das macht nichts, denn wir haben unseren eigenen Star-Trek-Experten: Dr. Ing. Hubert Zitt von der FH Kaiserslautern. Wer heute Abend noch nichts vor hat, sollte das Planetarium Mannheim besuchen, denn dort hält Dr. Zitt heute um 19:30 Uhr einen Vortrag zum Thema "Energie und Antriebssysteme bei Star Trek".

Worum es im Vortrag geht, beschreibt das Planetarium so:

„Science Fiction wie Star Trek ist nicht nur Unterhaltung, sondern erfüllt auch einen ernsten Zweck: sie erweitert die menschliche Vorstellungskraft.“ Dieses Zitat von Prof. Stephen Hawking macht deutlich, dass Star Trek mehr ist als nur gute Unterhaltung. Dies liegt vor allem daran, dass bei der Produktion von Star Trek von Anfang an Wissenschaftler involviert waren, die den Autoren Vorgaben machten, welche Technologien in der Zukunft möglich sein könnten. Dabei wurde nicht vorausgesetzt, dass wir heute schon im Stande sein müssen, diese Technologien zu bauen; die Funktionsweisen dürfen jedoch nicht im Widerspruch stehen zu den bestehenden physikalischen Gesetzen. So gibt es schlüssige Theorien, wie das Beamen oder der überlichtschnelle Warp-Antrieb bei Star Trek funktionieren könnten. Und es gibt Angaben, wie die riesigen Mengen an Energie hergestellt und abgespeichert werden, die dafür notwendig sind.
Im Vortrag werden die Funktionsweisen der Fusionsreaktoren und des Materie/Antimaterie-Reaktors an Bord des Raumschiffs Enterprise erläutert und es wird erklärt, wie Impuls- und Warp-Antrieb funktionieren. Außerdem wird auf die Energieversorgung der Kleingeräte, wie z.B. die Tricorder oder die Kommunikatoren, eingegangen. Ein Vergleich mit dem Energiebedarf in Deutschland und zu heutigen Batterien zeigt, dass wir noch weit von den bei Star Trek gezeigten Möglichkeiten der Energiegewinnung und -speicherung entfernt sind. Nun, Star Trek spielt im 24. Jahrhundert. Wir haben also noch ein bisschen Zeit, um die Visionen der Star Trek-Autoren wahr werden zu lassen.

Natürlich hat sich auch schon Harald Lesch mit Star Trek und speziell dem Antrieb beschäftigt. Als kleiner Vorgeschmack auf den Vortrag habe ich hier eine kleine Lescherei aus dem SciFi-Channel eingebunden.