WISSEN DER ZUKUNFT - Magazin Wissen TOPPX

Wissenschaftler entdecken mit dem Radioobservatorium IRAM ein Zuckermolekül außerhalb des galaktischen Zentrums

Zum ersten Mal haben Forscher das Molekül Glycolaldehyd, den elementarsten aller Einfachzucker, außerhalb des galaktischen Zentrums gefunden. Die Bedeutung von Glycolaldehyd liegt in seiner chemischen Reaktionsfähigkeit: Zusammen mit Propenal formt es Ribose, einen essenziellen Bestandteil der Ribonukleinsäure - und steht damit in direkter Verbindung mit dem Ursprung des Lebens. Die Entdeckung von Glycolaldehyd gelang mit dem IRAM-Interferometer. (The Astrophysical Journal, 27. November 2008)

Das interstellare Molekül war schon einmal nahe dem galaktischen Zentrum beobachtet worden. Allerdings herrschen dort extreme Bedingungen. Daher wollten die Wissenschaftler herausfinden, wie häufig dieses Schlüsselelement des Lebens auch in anderen Teilen unseres Milchstraßensystems ist. Tatsächlich spürten die Forscher das Molekül jetzt in einem aktiven Sternentstehungsgebiet auf, weitab vom Herz der Galaxis.

“Diese Entdeckung ist insofern von Bedeutung, als das Glycolaldehyd in einer Region gefunden wurde, von der man annimmt, dass sie junge Sterne mit um sie kreisenden Planeten enthält - und Planeten können die Wiege des Lebens darstellen”, sagt Claudio Codella, Astronom am l’INAF-Istituto di Radioastronomia in Florenz.

Die rund 26.000 Lichtjahre von der Erde entfernte Region namens G31.41+0.31 besteht aus einem massiven Kern, den rotierendes Gas umgibt. Der Kern strahlt mehr als 300.000-fach heller als unsere Sonne und beherbergt eine große Anzahl junger und heißer Sterne. Darüber hinaus kennen die Forscher G31.41+0.31 schon relativ gut: Das Gebiet zeichnet sich durch besonders hohe Temperatur, Dichte und eine reiche Chemie aus und leuchtet sowohl im optischen Teil des Spektrums als auch im Bereich von für das menschliche Auge unsichtbaren Radio- und Mikrowellen.

Das internationale Forscherteam untersuchte die Region mit hoher Auflösung und bei unterschiedlichen Wellenlängen mit dem Ziel, verschiedene Anregungszustände des Moleküls ausfindig zu machen. Die Beobachtungen bestätigten das Vorhandensein von drei Linien des Moleküls Glycolaldehyd in Richtung des Kernzentrums bei Wellenlängen von ein, zwei und drei Millimetern. Die Strahlung ließ sich dabei zweifelsfrei auf die erst kürzlich entstandenen Sterne zurückführen.

Die Entdeckung des Glycolaldehyds ist für die Astrochemie und das Wissen über Sternentstehungsgebiete von entscheidender Bedeutung. Sie erlaubt es nicht nur, das genaue Entwicklungsstadium dieses Kerngebiets näher zu bestimmen, sondern auch das der jungen Sterne selbst. Darüber hinaus ebnet dieses Resultat den Weg für die Entdeckung anderer komplexer Moleküle, die untrennbar mit dem Ursprung des Lebens verbunden sind und die sich bis jetzt nur im galaktischen Zentrum nachweisen ließen.

“Die Suche nach pre-organischen Molekülen in Sternentstehungsgebieten steckt noch in den Kinderschuhen, aber das Tor ist nun weit aufgestoßen. Ich bin überzeugt davon, dass wir schon in naher Zukunft noch mehr dieser Moleküle finden werden”, meint Roberto Neri, IRAM-Astronom und wissenschaftlicher Projektleiter für das Interferometer auf dem Plateau de Bure. (Quelle: idw)

Video: Wo entsteht die kosmische Strahlung?

Kosmische Strahlung auch Höhenstrahlung genannt ist schon länger bekannt. Während einer Ballonfahrt im Jahr 1912 entdeckte sie der österreichische Physiker Victor Franz Hess und veröffentlichte noch im gleichen Jahr seine Entdeckung. Kosmische Strahlung aus dem Weltall besteht überwiegend aus hochenergetischen Protonen oder Elektronen. Was aber auf das Pierre-Auger-Observatorium in der argentinischen Pampa vom Himmel niederprasselt, ist ganz anderer Art und dreißigmal energiereicher als alles, was jemals in der Quantenschleuder LHC in Genf erzeugt werden kann. Was steckt dahinter, dass unsere Welt mit solch energiereichen Partikeln bombardiert wird und woraus bestehen diese?

Nordöstlich vom Ort Malargüe sind 1600 Wasserdetektoren über ein Gebiet größer als das Saarland verteilt, um die kosmischen Partikel aufzuspüren. Jeder der Wasserdetektoren enthält zehn Kubikmeter hochreines Wasser. Wenn die an der Untersuchung beteiligten Wissenschaftler ein geheimnisvolles blaues Leuchten (Tscherenkowstrahlung) im Wasser der Detektoren entdecken, dann wissen sie, dass die Erde wieder mit Partikeln bombardiert wird. Und das geschieht etwa hundert Mal im Jahr. In mehr als zwanzig Kilometer Höhe stoßen die Ankömmlinge aus dem All mit Luftmolekülen zusammen und erzeugen Milliarden winziger Trümmerteile. »[Sie] werden so zu Quadratkilometer großen Teilchenschauern«, berichtet Johannes Blümer, der Sprecher des Zentrums für Elementarteilchen- und Astroteilchenphysik am Karlsruher Institute for Technology (KIT).

Blümer vermutet, es handele sich bei den hochenergetischen und extrem schnellen Partikeln um Eisenkerne. Doch Genaues wissen die Forscher noch nicht. Als Quelle kommen möglicherweise Schwarze Löcher in Frage, die nicht mehr als 330 Millionen Lichtjahre von uns entfernt, alles verschlingen, was in ihre Nähe gerät. Durch eine Art Schluckauf entstehen Schockwellen und starke Magnetfelder, welche die hochenergetischen Teilchen erzeugen, die dann unsere Erde bombardieren.

Die physikalischen Messungen in der Pampa helfen, den Geheimnissen der Partikel und des Universums auf die Schliche zu kommen. Aber auf die Frage, ob die Physik die Welt erklären kann, antwortete Professor Harald Lesch von der Universitätssternwarte München in der hundertsten Folge von Alpha Centauri sinngemäß, dass Physik nur erklären kann, wie etwas funktioniert, aber nicht wieso.

Für die Erklärung des ‘Wieso’ bedarf es deshalb der Metaphysik. Diese kann die Ergebnisse aller Einzelwissenschaften und nicht nur der Physik in einer Gesamtschau vereinen und daraus ein metaphysisches Weltbild entwerfen. Ein solches metaphysisches Weltbild findet sich in dem kürzlich erschienenen Sachbuch mit dem Titel: »Unsterbliches Bewusstsein«. Dort wird gezeigt, dass Raumzeit und Materie dem Bewusstsein untergeordnete Einheiten des Universums sind. Darüber hinaus werden Fragen nach dem Sinn und Zweck, also dem ‘Wieso’ beantwortet.
- Manfred Sommerfeld

Mehr zum Thema:
1. »Teilchenjäger in der argentinischen Pampa« von Rainer Klüting, Stuttgarter Zeitung v. 14.11.2008.
2. »Unsterbliches Bewusstsein: Raumzeit-Phänomene, Beweise und Visionen«

Video: Außerirdische im Visier der Forschung

Aliens? Uri Geller schickt Botschaften der Zuschauer ins All

München (ots) - 6. November 2008. Persönliche Botschaften, unbeantwortete Fragen und sogar Fotos: Ab sofort können die Zuschauer auf der Internetseite www.WirSindNichtAllein.ProSieben.de ihre Bilder und Texte hochladen. Uri Geller schickt die Nachrichten ins All - in seiner Show “Uri Geller live - Ufos & Aliens - Das unglaubliche Live-Experiment” am Samstag, 15. November 2008, ab 20.15 Uhr auf ProSieben. “Gemeinsam mit den Zuschauern werden wir Kontakt aufnehmen”, sagt der Mystifier. Per Radioteleskop nehmen die Mitteilungen ihren Weg ins Universum. Auch Uri Geller hat eine persönliche Message für die Aliens: “Wir öffnen unsere Herzen und unsere Gedanken für euch. Wir glauben fest daran, dass ihr irgendwo da draußen seid. Bitte zeigt euch in der Nacht vom 15. November. Die Menschen werden aus den Fenstern sehen und euer Signal erwarten.”

Neben Gästen wie Nina Hagen, Erich von Däniken und Vincent Raven begrüßt Moderator Stefan Gödde im Studio einen Mann und eine Frau, die sich laut eigener Aussage erstmals in einem Raumschiff begegneten. Heute sind die beiden ein Paar und werden während der Sendung unter Hypnose nach ihren Erfahrungen mit Aliens befragt.

Überzeugt von der Existenz Außerirdischer ist Astronaut Dr. Edgar Mitchell, der per Telefon aus den USA zugeschaltet wird. Mitchell war Pilot der Apollo 14 und hat den längsten Mondspaziergang in der Geschichte der Raumfahrt bewältigt. Er sagt: “Im ganzen Universum gibt es weiteres Leben. Ich weiß mit Bestimmtheit, dass wir Menschen nicht allein im Universum sind.”

Was wird am 15. November passieren? Über die ersten Reaktionen berichtet Verena Wriedt aus der Telefonzentrale.

“Uri Geller live - Ufos & Aliens: Das unglaubliche TV-Experiment” am Samstag, 15. November 2008, ab 20.15 Uhr auf ProSieben

Video: Gott gegen Darwin (1)

(prcenter.de) Die fundamentalen Prinzipien der Evolution gelten offenbar auch für die kleinsten Teilchen der Materie. Wissenschaftler fanden, dass sich nur die „fittesten“ Partikel durchsetzen und ihren eigenen „Nachwuchs“ erzeugen. Da diese Eigenschaft „universell“ gilt, könnte die Entstehung von Leben im Kosmos eher die Regel als die Ausnahme sein.
Die Entdeckung der Physiker Prof. Friedemar Kuchar und Dr. Roland Brunner von der österreichischen Montanuniversität Leoben darf ohne Übertreibung als wissenschaftliche Sensation bezeichnet. In enger Zusammenarbeit mit Kollegen von der Arizona State University in den USA untersuchten sie so genannte Quantenpunkte von Halbleitern. Quantenpunkte sind kleinste Nanostrukturen, für die auf Grund ihrer geringen Größe nicht die Gesetze der klassischen Physik, sondern vielmehr die Regeln der Quantenmechanik gelten.

Bei der Messung der Energiewerte der Quantenpunkt stieß er auf einen seltsamen Effekt. Werden diese Zustände der Elektronen gemessen, dann vermischen sich die Zustände der Elektronen zum Teil miteinander, aber auch mit jenen der Umgebung. Das hat wiederum zur Folge, dass sie energetisch „verschmiert“ werden. Einige der ursprünglichen Zustände erwiesen sich jedoch als robust und behielten ihre Energiewerte. Diese so genannten „Pointer-Zustände“ konnten bisher für einzelne Quantenpunkte nachgewiesen werden.

Das Verblüffende: Wie das Team berichtet ist es gelungen, deutliche Hinweise auf einen Quanten-Darwinismus zu finden. Dahinter verbirgt sich die Idee, dass bei einer Wechselwirkung mit der Umgebung nur die „stärksten“ Zustände, eben die Pointer-Zustände, stabil bleiben und diese die Eigenschaft haben, „Nachwuchs“ zu produzieren. Zum Nachweis dieses Postulats berechnete die Gruppe um Dr. Brunner und Prof. Kuchar die Aufenthaltswahrscheinlichkeiten der Elektronen im System mehrerer Quantenpunkte in Serie.
Wie die Wissenschaftler weiter berichten, scheint es bereits auf Quantenebene eine Art von Beziehungsleben zu geben. Dieser Quanten-Darwinismus soll wiederum für die Selektion und Fortpflanzung quantenmechanischer Zustände verantwortlich sein, die wiederum erst die Wahrnehmung unserer Realität ermöglichen.
Das Postulat eines Quanten-Darwinismus ist nicht ganz neu. Als geistiger Vater gilt der US-Forscher Wojciech H. Zurek vom Los Alamos Laboratory in New Mexico, der als erster diese Idee hatte. Der gelungene experimentelle Nachweis dieses Phänomens unterstreicht wieder einmal in aller Deutlichkeit, die Bedeutung von Visionären in der Wissenschaft.
Dass der Quanten-Darwinismus ein fundamentales Prinzip des gesamten Universums sein dürfte, wird auch in dem vor wenigen Monaten erschienenen Buch “Die geheime Physik des Zufalls: Quantenphänomene und Schicksal - Kann die Quantenphysik paranormale Phänomene erklären?” diskutiert. Dort wird unter anderem veranschaulicht, wie sich Quantenzustände mit ihren gespeicherten Informationen unter anderem in den ersten Genen verwirklicht haben, woraus sich wiederum Konsequenzen für die vielfältigen Möglichkeiten außerirdischen Lebens ziehen lassen.

Linktipps:
Haben die kleinsten Bausteine der Materie Bewusstsein?
Quantenphysiker sind dem Jenseits auf der Spur
Können bewusste Quanten schwarze Löcher am CERN verhindern?
Warum eine kleine Mieze Quantenphysiker wahnsinnig macht

Stickney Krater, der größte Krater auf dem Marsmond Phobos, der durch einen Asteroiden verursacht wurde. Foto: HiRISE, MRO, LPL (U. Arizona), NASA

Hamburg (ots) - Von rund 5400 Asteroiden und Kometen, die die Sonne umkreisen, sind 950 als potenziell gefährlich eingestuft worden, weil sie mit der Erde zusammenstoßen könnten. Das berichtet NATIONAL GEOGRAPHIC DEUTSCHLAND in der August-Ausgabe (EVT 25.7.2008). Einer dieser Himmelskörper ist “Apophis”, der sich der Erde 2029 bis auf 33.796 Kilometer nähern soll. Wenn er weiter auf Distanz zur Erde bleibt, könnte er bereits sieben Jahre später, beim nächsten Vorbeiflug, auf Kollisionskurs geraten. Die Wahrscheinlichkeit dafür wird derzeit auf 1:45.000 geschätzt. Dieses Risiko ist immerhin 444-mal größer, als in Deutschland vom Blitz erschlagen zu werden.

Die meisten der kleineren Asterioden, die zwar keine weltweiten Katastrophen auslösen, aber bei einem Einschlag immerhin Großstädte ausradieren könnten, sind noch gar nicht erfasst. Statistisch gesehen stürzen diese kleineren Objekte alle paar Hundert Jahre auf die Erde. So zuletzt am 30. Juni 1908, als ein Objekt von der Größe eines 15-stöckigen Hauses über Sibirien explodierte und auf einer Fläche von mehr als 2000 Quadratkilometern Bäume in Brand setze oder umknickte. Diese Explosion ließ noch viele Tausend Kilometer weiter in Europa den Nachthimmel hell erleuchten.

Wissenschaftler arbeiten zurzeit nicht nur daran, den Zeitpunkt einer Katastrophe vorherzusagen, sondern wollen helfen, sie zu verhindern. Je nach Vorbereitungszeit gibt es unterschiedliche Szenarien, wie die Abwehr eines Asteroiden aussehen könnte. Raumfahrzeuge könnten ihn von seinem Kurs abdrängen, oder die Wucht einer Atombomben-Explosion könnte den Asteroiden auf eine ungefährlichere Flugbahn bringen. Ob diese Varianten der Asteroidenabwehr aber tatsächlich funktionieren würden, könnte erst der praktische Einsatz erweisen - falls die Vorwarnzeit reicht.

Wer oder was ist verantwortlich für die Jupitermond IO Vorläufer? WISSEN DER ZUKUNFT berichtet darüber.

(idw). Wissenschaftler aus Köln und Lüttich (Belgien) haben mit Hilfe des Hubble Weltraumteleskops spektakuläre Leuchtpunkte im Jupiterpolarlicht beobachten können. Starke Plasmawellen elektrisch geladener Teilchen, die vom Jupitermond lo erzeugt werden, strömen in die Jupiteratmosphäre und bringen sie damit zum Leuchten. Am Fuß der gestörten Magnetfeldlinie an Jupiters Polen ist dieses Phänomen als Leuchtpunkt zu erkennen. Um eine vergleichbare Intensität zu erreichen, wären hundert irdische Kraftwerke nötig.
“Frühere Beobachtungen zeigen einen hellen Punkt in der Jupiteratmosphäre bei der Position Ios, den sogenannten Io-Fußpunkt”, erklärt Prof. Joachim Saur vom Institut für Geophysik und Meteorologie der Universität zu Köln. “Häufig erkennt man noch weitere, schwächere Leuchtpunkte hinter dem ersten Fußpunkt. Sie sind sozusagen ein Echo des Hauptpunktes.”
Nun wurden überraschenderweise weitere, allerdings weitaus schwächere Lichtpunkte an einem Ort gesichtet, wo nach den bisherigen Theorien keine existieren dürften - denn diese Lichtpunkte sind kein Echo, sondern eilen Io sogar voraus. Mit Hilfe von aufwendigen Computersimulationen, die vom Promotionsstudenten Sven Jacobsen von der Universität zu Köln durchgeführt wurden, konnten in der Vergangenheit wichtige Eigenschaften der Leuchtpunkte erklärt werden. Die Entdeckung der lo-Vorläufer macht allerdings deutlich, dass dieses Bild noch nicht vollständig gewesen ist.