Astronomie für Dich 26 Beobachtungen Ein interstellarer Komet und ein Einschlag auf Saturn H ie n ed am m us Z Die Gefahr von Mega-Konstellationen in 18 Raumfahrt Gmb ausgeberin: Sch Her w Eine neue Ära in der Exoplaneten-Forschung aft lsch sel Ge Im Fokus Astronom isch sche eri e eiz m en a r b eit m it O R IO N 22 Astronomie einfach erklärt Suche nach der dunklen Materie – Gibt es sie wirklich? 34 Monatsvorschau 7. September: Ein total verfinsterter Mond steigt in den Abendhimmel
4 Editorial Von finster bis dunkel 6 Titelbild Die von der University of Cambridge (A. Smith, N. Madhusudhan) herausgegebene Illustration zeigt den Exoplaneten K2-18b. Astronomen haben Hinweise auf Dimethylsulfid (DMS) und Dimethyldisulfid (DMDS) in der Athmosphäre des Exoplaneten K2-18b gefunden. (Quelle: A. Smith, N. Madhusudhan/University of Cambridge/) Im Fokus Eine neue Ära in der Exoplaneten-Forschung «Sub-Neptune sind etwas ganz Eigenes» 18 Raumfahrt Die Gefahr von Mega-Konstellationen 22 Astronomie einfach erklärt Die Suche nach der Dunklen Materie 26 Beobachtungen Ein interstellarer Komet und ein Einschlag auf Saturn 34 Monatsvorschau 7. September 2025: Ein total verfinsterter Mond steigt in den Abendhimmel 42 Astronews Gas und Staub am Ursprung – Schweizer Forschung zu Ausbrüchen auf Komet 67P 48 Teleskope & Zubehör Kollimation von Newtonteleskopen (Teil 1) 55 Aus der SAG-SAS Eine 50 Jahre alte «Sonnenuhr», die noch immer einwandfrei funktioniert
Editorial VON FINSTER BIS DUNKEL LIEBER LESER, LIEBE LESERIN Es gibt Himmelsereignisse, die sich tief ins Gedächtnis einprägen – und am 7. September steht uns wieder eines bevor; eine totale Mondfinsternis. Wir können uns gleich doppelt freuen, denn die Finsternis findet zur besten Abendstunde statt. Der Mond wird an jenem Abend um 19:41 Uhr bereits total verfinstert aufgehen. Ein spektakulärer Schnappschuss ist an diesem Abend garantiert! Fast zur gleichen Zeit kündigt sich ein Besucher aus der Tiefe des Alls an: 3I/ATLAS, ein interstellarer Komet. Er ist erst das dritte bekannte Objekt, das eindeutig von ausserhalb unseres Sonnensystems stammt. Wie auch Schweizer Amateurastronomen dazu beitragen, die Bahndaten eines solchen Kometen zu eruieren und was passiert, wenn Kometen auf Gasplaneten abstürzen, erfahren Sie im Beitrag von Markus Griesser. Apropos Planeten: Im Fokusbeitrag dieser Ausgabe beleuchtet Barbara Vonarburg den rasanten Aufbruch in eine neue Ära der Exoplanetenforschung. Mithilfe des James Webb Weltraumteleskops taucht die Wissenschaft nun in eine neue Welt der Forschung ein. Und dann ist da noch das wohl grösste kosmische Rätsel: Dunkle Materie. Unsichtbar, aber unverzichtbar – sie formt Galaxien und beeinflusst ihre Bewegung, ohne sich direkt nachweisen zu lassen. Trotz vieler Versuche tappt die Wissenschaft immer noch wortwörtlich im Dunkeln. Gibt es die Dunkle Materie überhaupt? Diese Ausgabe lädt zum Nachdenken ein – über das Sichtbare, das Unsichtbare und alles dazwischen. Wir wünschen Ihnen viel Vergnügen bei der Lektüre – und wie immer; einen klaren Himmel! Elias von Schulthess Redaktion ORION
Sie stimmen ab, welches Foto gewinnt! Drei tolle Astrobilder stehen zur Auswahl! i nfo Wolf-Rayet-Stern 134 (Simon Krull) WR 134 ist ein veränderlicher Wolf-Rayet-Stern, der etwa 6'000 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Cygnus liegt und von einem schwachen Blasennebel umgeben ist, der durch die intensive Strahlung und den schnellen Wind des Sterns verursacht wird. Aufnahmedetails (über 3 kurze Sommernächte im 2025): Lacerta Photonewton 250/1000, 36 x 300 s H-Alpha Antlia, 35 x 300 s SII Antlia, 17 x 900 s OIII Antlia, je 7 x 120 s R/G/B Antlia für die Sterne; total = 10 h 52 min ASI2600MM
Eine neue Ära in der ExoplanetenForschung von Barbara Vonarburg Mit dem James-Webb-Weltraumteleskop betreten die Astrophysiker und Astrophysikerinnen Neuland in der Erforschung ferner Welten. Die Beobachtungen im Infrarot-Bereich ermöglichen es, die Atmosphären von Exoplaneten viel detaillierter zu untersuchen als zuvor, und die zum Teil rätselhaften Objekte besser zu beschreiben. Illustration des Sub-Neptuns K2-18 b. Mit dem JWST wurden Kohlendioxid und Methan in der Atmosphäre dieses Planeten entdeckt. Ob auch das Molekül Dimethylsulfid nachgewiesen wurde, ist höchst umstritten. (Quelle: NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI))
Im Fokus Illustration von 55 Cancri e. Die Super-Erde ist etwa doppelt so gross wie die Erde, umkreist ihren Stern aber in nur 18 Stunden. JWST-Beobachtungen deuten darauf hin, dass der Planet von einer Atmosphäre umgeben sein könnte, die reich an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid ist. (Bild: NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)) Seit gut drei Jahren beobachtet das James-Webb-Weltraumteleskop (JWST) eine Vielzahl von Planeten, die ausserhalb unseres Sonnensystems um ferne Sterne kreisen, und liefert neue Erkenntnisse über die Atmosphären dieser Exoplaneten. Zu den ersten Beobachtungszielen gehörte WASP-39 b, ein heisser Gasriese, der seinen Zentralstern in nur vier Tagen umkreist. In dessen Atmosphäre wurde Wasserdampf, Kalium, Natrium und erstmals Kohlendioxid und Schwefeldioxid nachgewiesen. Inzwischen gelang es sogar, Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung zwischen der Morgen- und Abendseite des Planeten nachzuweisen. Bei einem anderen heissen Gasriesen namens WASP-17 b entdeckten Forschende Hinweise auf Quarz-Nanokristalle in den Wolken. Diese Beobachtung gelang mit dem «Mid-Infrared Instrument», kurz MIRI, das an Bord des Teleskops den Himmel im mittleren infraroten Lichtspektrum zwischen 5 und 28 Mikrometern Wellenlänge beobachtet. Adrian Michael Glauser, Astrophysiker und Dozent an der ETH Zürich, war am Bau von MIRI beteiligt. «Ich bin jedes Mal wieder verblüfft, wenn ich die Daten von James-Webb sehe, weil sie von einer unglaublichen Qualität sind», sagt er: «Und ich bin extrem dankbar, mitzuerleben, welch reichhaltige Fülle an hochkarätigen Resultaten erzielt werden.» So war Glauser an einer Reihe von Publikationen im renommierten Fachjournal Nature beteiligt, die sich mit den Geburtsorten der Exoplaneten befassen – den sogenannten protoplanetaren Scheiben, die junge Sterne umgeben – und deren chemischer Zusammensetzung. Die Forschenden fanden in den Scheiben wie erwartet Wasserdampf, aber auch bisher unentdeckte, andere Moleküle wie Benzol und sogar Isotope – Verbindungen der gleichen Atome, die aber eine unterschiedliche Neutronenanzahl im Kern aufweisen. «Damit haben wir nicht nur eine Momentaufnahme dieser Systeme, sondern wir können auch deren Geschichte verfolgen und Vergleiche mit unserem Sonnensystem machen», sagt Glauser: «Ein cooles Highlight.» Das Verfahren funktioniert ähnlich wie beispielsweise die Altersbestimmungen von organischem Material auf der Erde mit der C14-Methode.
Atmosphäre bei Super-Erde Auch Brice-Olivier Demory ist begeistert. «Ich fühle mich sehr privilegiert, dass ich zusammen mit meinem Team mit dem James-Webb-Teleskop arbeiten darf», sagt der Astrophysik-Professor und Leiter des Center for Space and Habitability (CSH) an der Universität Bern. Seine Gruppe ist an 16 bisherigen oder laufenden Beobachtungsprogrammen des JWST beteiligt. «Eines unserer wichtigsten Resultate ist der Hinweis auf eine mögliche Atmosphäre um den Exoplaneten 55 Cancri e», erzählt er. Es ist dies der bisher beste Beweis für eine Gasatmosphäre bei einem Gesteinsplaneten ausserhalb unseres Sonnensystems. Mit einem ungefähr doppelt so grossen Durchmesser wie jenem der Erde und einer geringfügig höheren Dichte gilt der Exoplanet als Super-Erde. Doch weil er sehr nahe um seinen Stern kreist, muss seine Gesteinsoberfläche geschmolzen sein – ein Ozean aus Magma. Wie das Webb-Teleskop Exoplaneten beobachtet Seit die Schweizer Astronomen Michel Mayor und Didier Queloz 1995 erstmals einen Planeten bei einem sonnenähnlichen Stern nachgewiesen haben, sind rund 6’000 solche Exoplaneten ausserhalb unseres Sonnensystems entdeckt worden. Das James-Webb-Teleskop hat bisher rund 130 Exoplaneten untersucht. Die meisten davon ziehen von uns aus gesehen direkt vor ihrem Stern hindurch. Mit dem JWST gelangen aber auch direkte Aufnahmen von Gasriesen. heller Licht des Sterns und Planeten-Tagseite nur Sternenlicht Licht des Sterns und Planeten-Tagseite schwächer Helligkeit 15 Mikron emittiertes Licht Photometrie: Messung des Infrarot-Lichts Wenn ein Planet aus unserer Perspektive bei einem Transit vor seinem Stern vorbeizieht, blockiert er einen kleinen Teil des Sternenlichts. Umgekehrt blockiert der Stern das Licht des Planeten, wenn dieser bei einer sekundären Eklipse hinter seinem Stern verschwindet. Kurz vor und nach dieser Phase reflektiert der Planet etwas Licht. Beobachtet man die Helligkeitsveränderungen während des gesamten Planetenorbits, kann man eine sogenannte Phasenkurve erstellen. Die Analyse der Phasenkurven geben Aufschluss über die thermische Emission und die Atmosphäre des Planeten. Auf diese Weise wird beispielsweise das Trappist-1-Planetensystem beobachtet. Durchschnittliche Helligkeit über ein 9.7-Minuten-Intervall Individuelle Helligkeitsmessung 0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 Verstrichene Zeit (Stunden) 2.50 3.00 3.50 Die Lichtkurve zeigt die Helligkeitsänderung des Trappist-1-Systems, während bei einer sekundären Eklipse der innerste Planet, Trappist-1 b, hinter dem Stern verschwindet. (Bild: NASA, ESA, CSA, Anne-Marie Lagrange (CNRS, UGA), Mahdi Zamani (ESA/ Webb))
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