Das Higgs Boson – als Cartoon erklärt

Illustrationscredit und Rechte: Jorge Cham, PHD-Comics

Was ist das für ein Wirbel um das Higgs-Boson? Die Welt der Physik ist in heller Aufregung. Ein Elementarteilchen, das im weitgehend erfolgreichen Standardmodell der Teilchenphysik zu erwarten ist, könnte vielleicht bald vom riesigen Large Hadron Collider (LHC) am europäischen CERN entdeckt werden.

Der Begriff Boson bezieht sich auf ein Elementarteilchen, das Ähnlichkeiten mit dem Photon aufweist, während mit Higgs der Physiker Peter Higgs gemeint ist. Er publizierte unter anderem eine Arbeit, die den Mechanismus vorhersagt, durch den ein solches Teilchen wirken könnte.

Dieser Animationsfilm erklärt humorvoll und sehr detailreich, warum das Higgs-Boson erwartet wird und eine Methode des Large Hadron Collider, mit der danach gesucht wird. Es gibt Gerüchte, dass vorläufige Spuren des Higgs-Bosons bereits gefunden werden, und sogar das Nicht-Finden dieses ungewöhnlichen Teilchens würde die Tür zu einem neuen grundlegenden Verständnis der Funktion unseres Universums öffnen.

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Polarlicht über Raufarhöfn

Über dem arktischen Henge Heimskautsgerði explodiert ein Polarlicht genau im Norden. Zwei Steinfirste sind so aufgestelt, dass ihre Firstlinien genau nach Norden zum Polarstern zeigen.

Bildcredit und Bildrechte: Stephane Vetter (Nuits sacrees)

Alles war angeordnet, sogar das farbenprächtige Polarlicht, das darüber explodierte. Folgt der Firstlinie an diesem Aussichtspunkt eines Kunstwerks in Raufarhöfn im Norden von Island, es wird als arktisches Henge (Heimskautsgerði) bezeichnet. Dort seht ihr, dass die Firstlinie nach Norden zeigt.

Ihr könnt der Firstlinie bis zu den hinteren Sternen am Großen Wagen folgen. Die beiden Sterne sind Merak und Dubhe, ihre Verbindungslinie zeigt zum Polarstern. Dieser ist der helle Stern nahe dem Punkt am Himmel, auf den die Erdachse zeigt.

Die Firstlinie zeigt zur Sommersonnenwende auf der Nordhalbkugel an diesem Aussichtspunkt auch direkt zur Mitternachtssonne an ihrem höchsten Punkt am Himmel. Anders gesagt: Am arktischen Henge geht die Sonne zur Sommersonnenwende Ende Juni nicht unter, und knapp über dem Scheitel dieses neuzeitlichen Denkmals erreicht sie ihren höchsten Punkt am Himmel.

Dieses Bild wurde Ende März bei einem sehr schönen Polarlichtausbruch fotografiert.

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Gefährlicher Sonnenaufgang auf Gliese 876d

Am Himmel des Planeten Gliese 876d geht der rote Zwergstern auf, um den er kreist. Der Stern links ist von mächtigen Protuberanzen umgeben. Die Landschaft wirkt unwirtlich und vulkanisch.

Illustrationscredit und Bildrechte: Inga Nielsen (Hamburg Obs., Gate to Nowhere)

Vielleicht ist ein Sonnenaufgang auf dem Planeten Gliese 876d gefährlich. Niemand kennt die tatsächlichen Bedingungen auf diesem weit innen liegenden Planeten, der um den veränderlichen Roten Zwergstern Gliese 876 kreist. Doch diese künstlerische Darstellung vermittelt einen Eindruck davon.

Die Bahn des Planeten Gliese 876d ist kleiner als die Merkurbahn, und er hat die mehrfache Masse der Erde. Daher rotiert Gliese 876d vielleicht so langsam, dass es beträchtliche Unterschiede zwischen Nacht und Tag gibt. Auf der Illustration von Gliese 876d gibt es starkem Vulkanismus, der vielleicht durch Gezeiten ausgelöst wird, die den Planeten durchwalken und innen aufheizen. Tagsüber sind die Schwankungen womöglich stärker.

Der aufgehende Rote Zwergstern hat vermutlich eine starke stellare Magnetfeldaktivität und mächtige Protuberanzen, diese sind im Bild dargestellt. Am Himmel wird die dünne Atmosphäre eines hypothetischen Mondes vom Sternwind des Roten Zwerges weggeblasen.

Gliese 876d regt die Fantasie an, teils weil er einer der wenigen extrasolaren Planeten ist, die sich unseres Wissens in oder nahe der habitablen Zone ihrer Ursprungssterne befinden.

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Jupiter und Venus auf der Erde

Vor einem sternklaren Himmel zeichnet sich die Silhouette einer Person ab. Sie hält scheinbar links und rechts helle Lichter in der Hand, es sind die Planeten Jupiter und Venus.

Bildcredit: Marek Nikoden (PPSAE)

Es war auf der ganzen Welt zu sehen. Die Konjunktion von Jupiter und Venus war letzte Woche an fast jedem Ort der Erde zu sehen. Jeder auf dem Planeten mit einem freien Westhorizont bei Sonnenuntergang konnte sie sehen. Diese Woche fallen die beiden Planeten immer noch auf, auch wenn Jupiter unter die hellere Venus gesunken ist. Und wenn ihr am Himmel höher blickt, seht ihr auch den Mars.

Für das oben gezeigte Bild entfernte sich vor zwei Wochen ein kreativer Fotograf weit von den Stadtlichtern der polnischen Stadt Szubin, um die beinahe engste Begegnung der beiden Planeten zu fotografieren. Die hellen Planeten waren nur etwa drei Grad voneinander entfernt. Dazwischen stand seine Tochter in humorvoller Pose. Im Hintergrund leuchtete noch ein blasser, rötlicher Sonnenuntergang.

Diese Konjunktion geht nun zwar zu Ende, doch im Mai kommt es zu einer weiteren Begegnung zwischen Venus und Jupiter.

Galerie: Bilder der Venus-Jupiter-Konjunktion
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Jupiter unplugged

Das Bild sind Handskizzen. Oben sind fünf Ansichten des Planeten Jupiter, unten ist eine ganze Karte des Planeten ausgebreitet.

Illustrationscredit und -rechte: Frédéric Burgeot

Aus fünf handgezeichneten Skizzen von Jupiter entstand diese detailreiche Karte. Sie zeigt die turbulenten Wolkenoberflächen des größten Gasriesen. Die Originalzeichnungen entstanden mit Buntstiften am Okular eines 16-Zoll-Teleskops. Sie sind jeweils etwa 12,5 Zentimeter groß. Die gezeichnete Planetenkarte misst 40×20 Zentimeter.

Der Astronomie-Künstler Fred Burgeot beobachtete Jupiter an mehreren Tagen im November und Dezember 2011. Dabei setzte er auf Jupiters Rotation, um den Planeten von allen Seiten abzubilden. Der Digital-Trickfilmspezialist Pascal Chauvet übersetzte Burgeots Zeichnungen in ein faszinierendes Vimeo-Video. Er schuf eine künstliche Teleskopansicht des rotierenden Planeten mit Neigung und Phase. Diese entspricht der Ansicht an den Beobachtungstagen.

Das Video zeigt auch die galileischen Monde und ihre Bewegung auf ihren Bahnen. Ganymed und Io werfen Schatten, während sie vor Jupiter vorbeigleiten. Ihnen folgen Europa und Kallisto, die hinter der gestreiften Planetenscheibe vorbeiziehen.

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Monde und Planeten über Katalonien

Hinter einem hell erleuchteten Platz mit einigen Statuen, die einen Drachen und einen Drachentöter darstellen, strahlen zwei Planeten am blauen Himmel.

Bildcredit und Bildrechte: Juan Carlos Casado (TWAN)

Venus und Jupiter kommen einander nächsten Monat am Himmel ungewöhnlich nahe. Die Konjunktion der Planeten ist mit bloßem Auge leicht zu sehen, weil die Venus heller als jeder Stern im Hintergrund leuchtet und Jupiter fast genauso hell strahlt. Wenn ihr nach Sonnenuntergang einfach Richtung Westen blickt, seht ihr die enge Ausrichtung.

Bei ihrer engsten Begegnung am 15. März sind die beiden Planeten nur etwa 3 Grad voneinander entfernt. Doch im Weltraum kommen die Planeten einander nicht wirklich nahe. Die Venus wandert bloß von der Erde aus gesehen fast genau vor Jupiter vorbei.

Dieses Bildkomposit wurde Ende letzter Woche im spanischen Katalonien fotografiert. Rechts neben der Venus steht ein heller Sichelmond, Jupiter befindet sich am oberen Bildrand. Die fernen Himmelskörper werden von der Sonne beleuchtet. Sie strahlen hinter einer Skulptur, die den legendären Kampf eines Ritters mit einem Drachen zeigt.

APOD-Forum Asterisk zeigt eine Galerie mit Konjunktionsbildern. Macht mit! Die nächste Jupiter-Venus Konjunktion findet im Mai 2013 statt.

Extra: heute ist Schalttag
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Eine Botschaft von der Erde

Das Bild zeigt eine waagrecht gestauchte Grafik einer Botschaft, dit mit dem Arecibo-Ratioteleskop zum Kugelsternhaufen M13 geschickt wurde.

Bildcredit: Frank Drake (UCSC) et al., Arecibo-Observatorium (Cornell, NAIC)

Was versuchen uns diese Erdlinge zu sagen? Diese Botschaft wurde 1974 von der Erde zum Kugelsternhaufen M13 gesendet. Das Arecibo-Observatorium ist immer noch das größte Einzel-Radioteleskop der Welt. Bei seiner Eröffnung wurde das oben gezeigte Diagramm als Folge aus Einsen und Nullen gesendet.

Dieser Versuch einer extraterrestrischen Kommunikation war eher zeremoniell. Die Menschheit sendet ständig unabsichtlich Radio- und Fernsehsignale ins All hinaus. M13 ist so weit von der Erde entfernt, dass wir sogar im unwahrscheinlichen Fall, dass diese Botschaft ankommt, fast 50.000 Jahre warten müssten, um eine Antwort zu hören.

Die Botschaft enthält einige einfache Informationen über die Menschheit und ihr Wissen. Von links nach rechts sind die Zahlen von eins bis zehn zu lesen, dann Atome wie Wasserstoff und Kohlenstoff, einige interessante Moleküle, DNA, ein Mensch mit Beschreibung, Grundinformationen über unser Sonnensystem und über das Teleskop, mit dem gesendet wurde.

Derzeit sind mehrere Suchaktionen nach außerirdischen Intelligenzen im Gange. An einer davon könnt ihr euch zu Hause mit eurem Computer beteiligen.

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