Das Universum

DU043 - Supernova-Livestream und U-Boot-Rettungs-U-Boote

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DU043 - Supernova-Livestream und U-Boot-Rettungs-U-Boote

Das Universum wird explosiv

In Folge 43 stirbt ein Stern. Da muss man aber nicht traurig sein; ganz im Gegenteil. Denn zum ersten Mal konnte die Astronomie live beim Tod eines Sterns zusehen. Es geht um eine Supernova-Explosion; was recht oft vorkommt im Universum. Aber noch nie haben wir den Stern, der später explodiert auch vor der Explosion schon ausführlich untersucht. Außerdem reden wir über das, was das James-Webb-Weltraumteleskop gerade treibt, über Rettungs-U-Boote und beantworten Fragen aus der Hörerschaft. Zur Entstehung der Elemente, zur Dauer einer Supernova und zur flachen Erde. In “Neues von der Sternwarte” erzählt Evi von astronomischen Bildern und deren Bedeutung für die Wissenschaftskommunikation. Und es gibt wieder die Chance, Ruth und Florian live auf diversen Bühnen zu sehen!

Ruths Theaterpremiere bei den Science Busters

Am 30. Dezember 2021 stand Ruth das erste Mal mit den Science Busters auf der Theaterbühne in Wien. Das war großartig, mit einem großartigen Experiment und wer es verpasst hat, ist selber schuld. Zum Glück aber wird es nicht der letzte Auftritt von Ruth gewesen sein. Man wird sie noch öfter sehen können und ihr Experiment ebenfalls.

James Webb lebt!

Das James Webb Weltraumteleskop hat sich erfolgreich ausgeklappt. Sonnenschild, Teleskopspiegel: Alles funktioniert und ist da, wo es sein sollte. Jetzt kann nicht mehr viel schief gehen; jetzt muss es nur noch bis zu seinem Ziel am Lagrangepunkt L2 fliegen und dann kann es losgehen mit der Revolution der Astronomie! Eine wichtige Rolle werden dabei die “Aktuatoren” spielen, die dafür sorgen, dass der Spiegel genau die Form hat, die er haben muss. Und weil bei Start und Flug alles so super lief und man so viel Treibstoff gespart hat, wird das Webb-Teleskop nun vermutlich deutlich länger betriebsbereit sein als geplant. Außerdem klären wir, wie so ein Teleskop Aufnahmen mit extrem langen Belichtungszeiten macht. Und wir beantworten - ausnahmsweise schon gleich zu Beginn der Sendung - eine Frage von Annette. Sie will wissen, wie Teleskope eigentlich farbige Bilder machen? Sind die Farben auf den astronomischen Aufnahmen “echt”? Und was würde man mit den eigenen Augen sehen? Nicht viel! Weil unsere Augen zu wenig Licht sammeln. Teleskope können das besser; sie haben aber immer Filter und sind digital. Das heißt wir müssen die Daten immer nachträglich in Farben übersetzen. Wir empfehlen dazu das Buch “Coloring the Universe: An Insider's Look at Making Spectacular Images of Space”. Und diesen Artikel von Florian.

Jochen will außerdem noch wissen, warum der Spiegel von Webb vergoldet ist? Nicht weil es so schön aussieht. Sondern weil es Infrarotlicht sehr, sehr gut reflektieren kann.

Astro-Geschichte: Supernova-Livestream

Ruth erzählt ausnahmsweise einmal eine Geschichte über einen Stern. Nämlich den ersten Stern, dem wir quasi live bei seinem Tod zugesehen haben. Es geht um die Arbeit “Final Moments. I. Precursor Emission, Envelope Inflation, and Enhanced Mass Loss Preceding the Luminous Type II Supernova 2020tlf” in der von der Beobachtung eines roten Überriesenstern berichtet wird. Der befindet sich in einer 120 Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie. Oder besser: befand sich. Denn im September 2020 hat er bei einer Supernova-Explosion sein Leben beendet. Supernova-Explosionen haben wir schon oft beobachtet. Aber das erste Mal haben wir den Stern auch vor der Explosion ausführlich untersucht. So detailliert haben wir eine Supernova-Explosion noch nie gesehen. Was wir dabei gelernt haben - und wir haben viel gelernt! - erklärt Ruth im Podcast.

Und die Details über die Entdeckung der Supernova gibt es hier.

Fragen aus der Hörerschaft

Daniel und Hubert wollln wissen, ob Elemente schwerer als Eisen auch abseits von Supernova-Explosionen entstehen können.

Ja, können sie! Es gibt zwei Prozesse - den “r-Prozess” und den “s-Prozess” und einer ist schnell und der andere langsam ;) Der schnelle findet in Supernova-Explosionen statt, der andere in den äußeren Schichten roter Riesensterne. Wer wissen will, wer das mit der Elemententstehung rausgefunden hat, sollte sich mit dem Leben von Margaret Burbidge beschäftigen.

Christian, Christian und Patrick fragen uns: ”Wie schnell explodiert eine Supernova und wie lange wäre sie sichtbar?”

Das kommt drauf an, was man genau meint. Je nachdem wie man es sieht, dauert es Sekundenbruchteile bis Stunden. Sehen kann man so eine Explosion dann ein paar Tage oder Wochen lang.

Benjamin hat eine Frage: Er will wissen, wie das mit einer Typ-Ia-Supernova im Detail funktioniert. Warum laufen die immer gleich ab?

Das kann man super mit Wassereimern erklären. Was Florian auch tut.

Dietmar macht sich Sorgen: Könnte man die Sache mit der dunklen Energie, die man ja aus Supernova-Beobachtungen abgeleitet hat, auch anders erklären? Vielleicht hat man sich da ja getäuscht?

Das können wir mangels Expertise nicht letztgültig beantworten. Aber wir gehen mal davon aus, dass man sich das schon überlegt hat. Immerhin hat man in zwei Arbeitsgruppen unabhängig voneinander das gleiche Ergebnis erhalten als man Supernovae untersucht.

Stefan schließlich will wissen, wie der Mond eine scheibenförmige Erde umkreisen würde.

Lieber Stefan: Die Antwort auf diese Frage würde mehr Aufwand erfordern, als sie rechtfertigt ;) Ernsthaft: Man kann das herausfinden. Aber warum um Himmels Willen sollte man das?

Neues von der Sternwarte

Evi arbeitet gerade an ihrer Masterarbeit zum Abschluss ihres Studiums zum Thema “Wissenschaftskommunikation”. Dabei beschäftigt sie sich mit Bildern. Wie werden Bilder in der astronomischen Fachliteratur verwendet und welche Bilder verwenden die Medien in ihrer Berichterstattung über diese Forschung? Das ist eine spannende Forschungsfrage; um sie zu beantworten, braucht es aber ausreichend viele Beispiele. Deswegen ist die Hörerschaft zur Hilfe aufgerufen: Wenn ihr Berichterstattung über astronomische Forschung gesehen hat, die sich durch eine besondere Bebilderung auszeichnet: Sagt Bescheid!

Veranstaltungen

Ruth war am 15. Januar 2022 in der Sendung “DAS!” des NDR. Was man hier nachsehen kann (zumindest einige Zeit lang…). Florian und Ruth kann man zusammen bei einem Auftritt der Science Busters in St. Pölten am 19. Januar 2022 sehen. Infos und Karten gibt es hier. Am 21. Januar 2022 wird Florian mit den Science Busters in Wien auftreten. Infos und Karten gibt es hier. Und am 27. und 28. Januar 2022 in Melk. Infos und Karten gibt es hier. Ruth wird am 27. Januar 2022 in Bremen zu sehen sein Infos und Karten gibt es hier. Und am 30. Januar 2022 gibt es Ruth und Florian nochmal zusammen in Wien. Infos und Karten gibt es hier.

Telegram

Das Universum gibt es auch bei Telegram. Dort könnt ihr mit anderen Hörerinnen und Hörern plaudern; auch Ruth und Florian sind da, um eure Fragen zu beantworten. Ihr könnt uns dort auch Audio-Kommentare für den Podcast zukommen lassen.

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Wir bedanken uns für die zahlreiche finanzielle Unterstützung die uns die Arbeit am Podcast ermöglicht. Und wenn das alles so weitergeht und wir mit diesem Podcast wirklich Geld verdienen, können wir vielleicht auch wöchentlich eine Folge veröffentlichen.

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Bücher

Florian hat auch ein neues Buch geschrieben, gemeinsam mit Helmut Jungwirth. Es heißt “Eine Geschichte der Welt in 100 Mikroorganismen”, ist sehr hervorragend, überall zu kaufen wo man Bücher kaufen kann, weswegen es natürlich auch von allen gekauft werden sollte. Wer mehr über den Inhalt wissen will, kann diese Folge WRINT Wissenschaft anhören.

Ruths aktuelles Buch heißt “Per Lastenrad durch die Galaxis” und wir haben in dieser Folge des Podcasts sehr ausführlich darüber gesprochen. Kauft es, es ist super!

Kontaktiert und trefft uns hier

Ruth wird am 15. Januar 2022 in der NDR-Sendung “Das!” zu sehen sein.

Wenn ihr Fragen zum Universum hat, dann schickt sie einfach per Mail an: fragen@dasuniversum.at. Wer uns einfach nur was schreiben will, tut das unter hello@dasuniversum.at.

Falls ihr Ruth mit ihrem mobilen Planetarium buchen möchtet, schreibt an hello@publicspace.at oder schaut auf ihre Homepage: http://publicspace.at

Florian könnt ihr in seinem Podcast “Sternengeschichten” zuhören, zum Beispiel hier: https://sternengeschichten.podigee.io/ oder bei Spotify - und überall sonst wo es Podcasts gibt. Außerdem ist er auch noch regelmäßig im Science Busters Podcast zu hören.

Florian und Ruth findet ihr beide auch regelmäßig im WRINT Wissenschaft”-Podcast den es ebenfalls bei Spotify gibt

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Kommentare

by Gruenix on
Hi, spanned wie immer. Sehr schöne Folge. Ich würde allerdings widersprechen was die finalen Justierungen am james webb angeht. Natürlich sind Aktuatoren an anderen Teleskopen mit aktiven Optiken im Einsatz, allerdings sind sie am james webb Teleskop über die gesamte Lebensdauer immer wieder aktiv UND sie werden nahe am absoluten Nullpunkt betrieben. Technisch finde ich das schon eher anspruchsvoll. Zumal anders als beim terrestrischen Teleskop auch wieder keine Wartung möglich ist !! Das Funktionsprinzip is übrigens auch cool, denn es wird mit einem Motor grob und Feineinstellung bewerkstelligt ! Siehe hier: https://youtu.be/5MxH1sfJLBQ
by Tobias on
Hallo zusammen, großartige Sendung mal wieder. Vielen Dank! Als Fotograf und Wissenschaftler hätte ich vielleicht ein kleines Feedback zu der Frage hinsichtlich der Satteliten und Bewegungsunschärfe. Tatsächlich ist das mit der Bewegungsunschärfe nicht ganz, wie man es sich als Hobby-Fotograf vielleicht vorstellen würde. Die Bewegungsunschärfe bei einer Kamera kommt ja daher, dass sich das Motiv relativ zur Kamera bewegt. Damit landet dann - vereinfacht gesagt - der helle Pixel nicht mehr an der selben Stelle, sondern an mehreren. Es entsteht die gewohnte Bewegungsunschärfe, die wir aus der Alltagsfotografie kennen. Diese relative Bewegung kann zunächst aus 2 Gründen kommen. - Zum einen kann sich das Motiv selbst bewegen. Das wäre in unserer alltäglichen Umwelt etwa die Person, die wir abbilden wollen. - Zum anderen kann es sein, dass sich die Kamera selbst bewegt. Sei es, dass wir aus einem fahrenden Auto fotografieren oder eine zitternde Hand haben. Auf Teleskope übertragen sehen wir hier bereits die ersten Unterschiede. Denn die Bewegung des Motivs, der Sterne, ist auch bei verhältnismäßig langer Belichtung, äußerst gering. Wird also der Stern vom selben Punkt erneut fotografiert, lässt sich generell annehmen, dass dieser unverändert scharf abgebildet wird. Es bleibt also nur die bereits in der Episode erwähnte Bewegung des Teleskops selbst. Und auch diese kann sich in 2 Kategorien unterteilen: - Da gibt es zum einen die Rotation um eine bestimmte Achse. Also eine Winkel-Bewegung. - Zum anderen kann es eine Bewegung entlang eines Vektors, einer Richtung, sein. Diese verhalten sich für die Abbildungsqualität allerdings ziemlich verschieden. Das lässt sich gut erkennen, wenn wir überlegen, wie weit sich ein heller Pixel bei einer bestimmten Bewegung der Kamera verschiebt. Nehmen wir kurz als Beispiel, ein Objektiv, welches ein "Sichtfeld" von genau einem Grad beobachtet. Fotografieren wir mit diesem Tele-Objektiv etwa den Mond, füllt der etwa ein Viertel des gesamten Bildes aus. Wackelt jetzt die Kamera, etwa weil die Hand zittert, und rotiert dabei nur um ein halbes Grad, so sind die hellen Bildbereiche des Mondes über einen Großteil des Bildes verschmiert. Wir würden also bei recht kleiner Veränderung bereits ein völlig unbrauchbares Bild erzeugen. (Deswegen wird kaum einer den Mond aus der Hand heraus fotografieren, sondern stets ein Stativ benutzen) So am Rande erwähnt, ist das auch der Grund, weshalb Weitwinkelobjektive scheinbar so viel schärfer und weniger verwackelt sind, ihr Bildfeld bildet deutlich größere Winkel ab. Betrachten wir im Gegensatz dazu die tangentiale Bewegung der Kamera, zeigt sich ein gänzlich anderes Bild. Hier verschieben sich die dargestellten Punkte in der Parallaxe zur Kamera. Das Wort kommt dem Interessierten Hörer sicher bekannt vor und es bedeutet vereinfacht gesagt nur, dass sich nahe Objekte scheinbar schneller bewegen als ferne. Stellen wir uns etwa vor, wir blicken bei der Fahrt aus dem Auto in die Ferne. Die Bäume am Straßenrand rauschen an uns vorbei, während die Berge und Wolken nur langsam vorüber ziehen. Dabei bewegt sich alles ja mit der selben Geschwindigkeit: der des Autos. Der Grund ist wieder die relative Verschiebung zur Kamera. Das Sichtfeld der Kamera wächst mit zunehmender Entfernung. Bilden wir etwa auf 1 Meter Abstand eine Breite von 10 Zentimetern ab, wären es auf 2 Metern schon 20 usw. Ein Objekt, welches sich also während der Belichtung um 10 Zentimeter bewegt, wird also auf einer Distanz von einem Meter komplett durch das Bild "wischen". Wäre es 2 Meter entfernt, würde es nur noch eine Unschärfe der halben Bildbreite ergeben. Die scheinbare Bewegung des Objekts verringert sich also mit zunehmender Entfernung. Und da zeigt sich auch, weshalb schon bei einem Foto des Mondes mit einem gewöhnlichen Teleskop eine lokale Bewegung kaum eine Rolle Spielt (vorausgesetzt, diese Verursacht keine radialen Bewegungen) Der Mond ist sehr grob gerundet 380.000 Kilometer von der Erde entfernt. Eine Bewegung um selbst einen Kilometer wird daher ein ziemlich identisches Motiv abbilden. Die Situation sieht natürlich ein wenig anders bei Teleskopen aus, die die Erde umkreisen. Diese Bewegen sich deutlich schneller, als es jeder Hobby-Fotograf jemals sein wird. Und tatsächlich dürfte ein Fotograf auf der ISS bei einer Langzeitbelichtung des Mondes auch Probleme bekommen (zumal hier durch das Kreisen um die Erde auch eine Radialbewegung stattfindet). Auf James Webb bezogen stellt dies jedoch keine allzu großen Hindernisse dar. Trotz seines relativ großen "Orbits" sind alle zu beobachtenden Objekte ja noch unglaublich viel weiter entfernt als es Erde und Mond zueinander jemals sein könnten. Eine Bewegung des Teleskops dürfte also aus meiner Erfahrung nur ein geringes Problem darstellen - solange sich das Teleskop nicht auch in seiner Rotation verändert (was es ja ebenfalls manchmal tut). Ich hoffe, das klärt die Frage nach der Bewegungsunschärfe noch ein wenig besser. Macht weiter so!
by Tobias on
Hallo zusammen, großartige Sendung mal wieder. Vielen Dank! Als Fotograf und Wissenschaftler hätte ich vielleicht ein kleines Feedback zu der Frage hinsichtlich der Satteliten und Bewegungsunschärfe. Tatsächlich ist das mit der Bewegungsunschärfe nicht ganz, wie man es sich als Hobby-Fotograf vielleicht vorstellen würde. Die Bewegungsunschärfe bei einer Kamera kommt ja daher, dass sich das Motiv relativ zur Kamera bewegt. Damit landet dann - vereinfacht gesagt - der helle Pixel nicht mehr an der selben Stelle, sondern an mehreren. Es entsteht die gewohnte Bewegungsunschärfe, die wir aus der Alltagsfotografie kennen. Diese relative Bewegung kann zunächst aus 2 Gründen kommen. - Zum einen kann sich das Motiv selbst bewegen. Das wäre in unserer alltäglichen Umwelt etwa die Person, die wir abbilden wollen. - Zum anderen kann es sein, dass sich die Kamera selbst bewegt. Sei es, dass wir aus einem fahrenden Auto fotografieren oder eine zitternde Hand haben. Auf Teleskope übertragen sehen wir hier bereits die ersten Unterschiede. Denn die Bewegung des Motivs, der Sterne, ist auch bei verhältnismäßig langer Belichtung, äußerst gering. Wird also der Stern vom selben Punkt erneut fotografiert, lässt sich generell annehmen, dass dieser unverändert scharf abgebildet wird. Es bleibt also nur die bereits in der Episode erwähnte Bewegung des Teleskops selbst. Und auch diese kann sich in 2 Kategorien unterteilen: - Da gibt es zum einen die Rotation um eine bestimmte Achse. Also eine Winkel-Bewegung. - Zum anderen kann es eine Bewegung entlang eines Vektors, einer Richtung, sein. Diese verhalten sich für die Abbildungsqualität allerdings ziemlich verschieden. Das lässt sich gut erkennen, wenn wir überlegen, wie weit sich ein heller Pixel bei einer bestimmten Bewegung der Kamera verschiebt. Nehmen wir kurz als Beispiel, ein Objektiv, welches ein "Sichtfeld" von genau einem Grad beobachtet. Fotografieren wir mit diesem Tele-Objektiv etwa den Mond, füllt der etwa ein Viertel des gesamten Bildes aus. Wackelt jetzt die Kamera, etwa weil die Hand zittert, und rotiert dabei nur um ein halbes Grad, so sind die hellen Bildbereiche des Mondes über einen Großteil des Bildes verschmiert. Wir würden also bei recht kleiner Veränderung bereits ein völlig unbrauchbares Bild erzeugen. (Deswegen wird kaum einer den Mond aus der Hand heraus fotografieren, sondern stets ein Stativ benutzen) So am Rande erwähnt, ist das auch der Grund, weshalb Weitwinkelobjektive scheinbar so viel schärfer und weniger verwackelt sind, ihr Bildfeld bildet deutlich größere Winkel ab. Betrachten wir im Gegensatz dazu die tangentiale Bewegung der Kamera, zeigt sich ein gänzlich anderes Bild. Hier verschieben sich die dargestellten Punkte in der Parallaxe zur Kamera. Das Wort kommt dem Interessierten Hörer sicher bekannt vor und es bedeutet vereinfacht gesagt nur, dass sich nahe Objekte scheinbar schneller bewegen als ferne. Stellen wir uns etwa vor, wir blicken bei der Fahrt aus dem Auto in die Ferne. Die Bäume am Straßenrand rauschen an uns vorbei, während die Berge und Wolken nur langsam vorüber ziehen. Dabei bewegt sich alles ja mit der selben Geschwindigkeit: der des Autos. Der Grund ist wieder die relative Verschiebung zur Kamera. Das Sichtfeld der Kamera wächst mit zunehmender Entfernung. Bilden wir etwa auf 1 Meter Abstand eine Breite von 10 Zentimetern ab, wären es auf 2 Metern schon 20 usw. Ein Objekt, welches sich also während der Belichtung um 10 Zentimeter bewegt, wird also auf einer Distanz von einem Meter komplett durch das Bild "wischen". Wäre es 2 Meter entfernt, würde es nur noch eine Unschärfe der halben Bildbreite ergeben. Die scheinbare Bewegung des Objekts verringert sich also mit zunehmender Entfernung. Und da zeigt sich auch, weshalb schon bei einem Foto des Mondes mit einem gewöhnlichen Teleskop eine lokale Bewegung kaum eine Rolle Spielt (vorausgesetzt, diese Verursacht keine radialen Bewegungen) Der Mond ist sehr grob gerundet 380.000 Kilometer von der Erde entfernt. Eine Bewegung um selbst einen Kilometer wird daher ein ziemlich identisches Motiv abbilden. Die Situation sieht natürlich ein wenig anders bei Teleskopen aus, die die Erde umkreisen. Diese Bewegen sich deutlich schneller, als es jeder Hobby-Fotograf jemals sein wird. Und tatsächlich dürfte ein Fotograf auf der ISS bei einer Langzeitbelichtung des Mondes auch Probleme bekommen (zumal hier durch das Kreisen um die Erde auch eine Radialbewegung stattfindet). Auf James Webb bezogen stellt dies jedoch keine allzu großen Hindernisse dar. Trotz seines relativ großen "Orbits" sind alle zu beobachtenden Objekte ja noch unglaublich viel weiter entfernt als es Erde und Mond zueinander jemals sein könnten. Eine Bewegung des Teleskops dürfte also aus meiner Erfahrung nur ein geringes Problem darstellen - solange sich das Teleskop nicht auch in seiner Rotation verändert (was es ja ebenfalls manchmal tut). Ich hoffe, das klärt die Frage nach der Bewegungsunschärfe noch ein wenig besser. Macht weiter so!
by Alex on
Im modernen Chinesisch scheint man Supernovas nicht mehr "Gaststern" (客星) zu nennen. Auf Wikipedia geht der chinesische Interwiki-Link vom deutschen Artikel "Supernova" jedenfalls zu "超新星". Das könnte man wörtlich mit "super neuer Stern" übersetzen.

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Über diesen Podcast

Ruth und Florian reden über das Universum. Mit Fragen. Und Antworten.

Die Astronomin Ruth (Spezialgebiet Galaxien) und der Astronom Florian (Spezialgebiet Asteroiden) reden über das Universum. Ruth betreibt ein mobiles Planetarium; Florian erzählt auf Bühnen, in Büchern und in Podcasts über den Kosmos und beide plaudern gemeinsam über alles, was dort so abgeht. In jeder Folge erzählen sie einander eine spannende Geschichte aus der aktuellen Forschung. Und beantworten Fragen aus der Hörerschaft zu allem was man gerne über das Universum wissen möchte.

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von und mit Florian Freistetter, Ruth Grützbauch, Evi Pech

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