Higgs-Bosons: CERN-Wissenschaftler haben möglicherweise "Gottesteilchen" entdeckt

Simulation des hypothetischen Zerfalls eines Higgs-Teilchens | Copyright CMS/CERN, cern.ch

Genf/ Schweiz - Mit dem Large Hadron Collider (LHC) am Europäischen Kernforschungszentrum CERN nahe Genf haben Wissenschaftler möglicherweise die seit langem erhoffte Entdeckung gemacht: In den Daten, so die CERN-Forscher in einer aktuellen Erklärung, gäbe es Hinweise auf die auch als "Gottesteilchen" bezeichneten Higgs-Boson-Partikel. Von ihnen erwarten Wissenschaftler nicht nur Erkenntnisse über die Entstehung und Zusammensetzung des Universums sondern auch Einblicke in eine völlig neue und bislang unbekannte Physik.

"Higgs-Bosons" sind hypothetische Elementarteilchen, wie sie im Standardmodell der Elementarteilchenphysik vorhergesagt werden und voraussichtlich für die Masse von Elementarteilchen und somit für Masse überhaupt verantwortlich ist. Ihr Nachweis ist eines, wenn nicht sogar "das" Hauptziel des weltgrößten Teilchenbeschleunigers. Bislang stellen die Higgs-Teilchen die wichtigste noch ausstehende Komponente im Standardmodell der Elementarphysik dar, sollen sie doch festgelegen, wie Elementarteilchen und Kräfte interagieren.

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In den Daten zweier Experimente mit dem LHC - Atlas und CMS - gäbe es Hinweise auf die bislang jedoch noch mysteriösen Teilchen. Um jedoch von dem Nachweis sprechen zu können, lägen bislang noch nicht genügend dieser Daten vor. Weitere Analysen der Daten seien jetzt notwendig, um eine Entdeckung bestätigen zu können.

Schon im vergangenen April hatten Internet-Gerüchte für Aufsehen gesorgt, wonach das Atlas-Experiment Hinweise auf die Higgs gliefert habe (...wir berichteten). Ob es sich bei den nun beschriebenen Daten um die damalig zitierten Werte handelt, ist bislang noch nicht bekannt...

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / cern.ch / bbc.co.uk

Online-Katalog lebensfreundlicher Exoplaneten und -Monde

Blick auf die Liste der bislang vom PHL bestätigen potentiell lebensfreundlichen Planeten. | Copyright: phl.upr.edu

Arecibo/ Puerto Rico - Die Suche nach lebensfreundlichen Planeten im All und gezielt die jene nach dem Erdzwilling gehört derzeit zu den ambitioniertesten Zielen von Astronomen und Planetenwissenschaftlern. Während es bereits zahlreiche Auflistungen aller bislang entdeckten Exoplaneten - also Planeten außerhalb des Sonnensystems - gibt, nimmt sich der jetzt veröffentlichte "The Habitable Exoplanets Catalog" (HEC) nur jenen Planeten an, die nachweislich innerhalb der sogenannten habitablen Zone ihr Zentralgestirn umkreisen und so aufgrund gemäßigter Oberflächentemperaturen flüssiges Wasser und damit die Grundlage des Lebens, wie wir es auf der Erde kennen, aufweisen könnten.

Gegründet wurde der Online-Katalog von Mitgliedern des "Planetary Habitability Laboratory" (PHL) an der University of Puerto Rico in Arecibo. Bislang listet HEC allerdings erst zwei bestätigte Exoplaneten innerhalb der "grünen Zone" ihres Sterns, "HD 85512 b" und "Gliese 581 d".

Der Katalog zeigt jeweils den Versuch einer auf den bekannten Merkmalen der Planeten basierenden Visualisierung und vergleicht die Planeten anhand der zuvor von den Forschern entworfenen Indizes zur Zuordnung von Exoplaneten auf Skalen von jeweils 0 bis 1 gemäß ihrer Erdähnlichkeit, dem "Earth Similarity Index" (ESI) (Erde = 1), ihrer Position innerhalb der "habitablen Zone" (Habitable Zones Distance, HZD; Erde = 0,5) und dem SPH-Index "Standard Primary Habitability (SPH) zur Darstellung des dem Planeten zugeschriebenen maximalen Werts für dessen Lebensfreundlichkeit, der für die Erde bei 0,72 liegt (...wir berichteten).

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Zugleich werden die aufgeführten Planeten den Daten und Werten der erdartigen inneren Planeten des Sonnensystems (Merkur, Venus, Erde und Mars) und deren maßstabgetreuen Größendarstellung gegenübergestellt.

Neben den bislang lediglich zwei bestätigten Exoplaneten innerhalb der habitablen Zone, listet der Internetkatalog auch 16 sogenannte Planetenkandidaten, für deren Vorhandensein bislang zwar deutliche Hinweise gefunden wurden, deren Existenz bislang jedoch noch nicht durch weitere Beobachtungen offiziell bestätigt werden konnte.

Allerdings beinhalten beide Listen bislang noch nicht die vom NASA-Weltraumteleskop Kepler entdeckten Objekte und somit auch nicht den erst kürzlich innerhalb der grünen Zone um seinen Stern bestätigten Planeten Kepler-22b (...wir berichteten). Sobald weitere Analysen bezüglich der Lebensfreundlichkeit dieser Planeten vorliegen, sollen auch diese in die Kataloge aufgenommen werden.

Schon jetzt finden sich in den dem Katalog zugrunde liegenden Informationen neben den Daten zu den potentiell lebensfreundlichen Exoplaneten auch jene über ebenfalls möglicherweise lebensfreundliche Exomonde, vergleichbar etwa mit einigen Monden um die Gasplaneten Jupiter und Saturn in unserem Sonnensystem.

Schon bald, so prognostiziert der Leiter des PHL-Projekts Abel Méndez, werde die Anzahl der aufgeführten sprunghaft ansteigen. Der Katalog soll dann dabei helfen, die entdeckten Planeten bewerten zu können.

- Den Habitable Exoplanets Catalog finden Sie HIER

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / phl.upr.edu

NASA-Geständnis: Hunderte Proben außerirdischen Materials verschwunden

Der von Apollo 15 zur Erde gebrachte "Genesis Rock" vom Mond. | Copyright: NASA

Washington/ USA – In einem aktuellen Bericht kommt der NASA-Inspekteur General Paul K. Martin zu der Erkenntnis, dass der US-amerikanische Raumfahrtbehörde in den Jahren zwischen 1970 bis 2010 mehrere hundert Proben außerirdischen Materials abhanden gekommen sind.

Verloren gegangen, so der Bericht des Inspekteurs, seien Gesteinsproben vom Mond gemeinsam mit insgesamt 517 Proben sogenannter Astromaterialien auf den Wegen zwischen der Raumfahrtbehörde und Forschungsinstitutionen und Wissenschaftlern, denen die wertvollen Bodenproben vom Mond vornehmlich zu Forschungszwecken ausgeliehen worden waren.

Neben dem Mondgestein, handelt es sich bei den "verlorenen" Astromaterialien auch um Proben von Meteoriten von Mars und Mond, Asteroiden sowie Ionenproben des Sonnenwinds und Staub von Kometen und aus dem interstellaren Raum.

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Einen der Hauptgründe für den aus wissenschaftlicher Sicht schmerzhaften Verlust der seltenen und wertvollen Materialproben sieht Martin in der Ungenauigkeit der Aufzeichnungen der NASA selbst. Auch die Empfänger der ausgeliehenen Proben seien mit dem Material in einigen Fällen derart schlampig umgegangen, dass dessen Aufenthalt nicht mehr nachvollzogen werden konnten, Rückgabefristen nicht eingehalten und teilweise überhaupt keine Nachweise der anhand des Materials durchgeführten Untersuchungen erbracht wurden.

Der größte gemeinsame Verlust an Mondproben konnte sogar einem einzigen Forscher zugeschrieben werden, der 2010 sage und schreibe 18 Proben vom Mond "verloren" hatte. In einem anderen Fall wurde ein Stein vom Mond, der jahrelang als verloren galt, in einer Schachtel mit Andenken des einstigen US-Präsidenten Bill Clinton in einem Archiv in Arkansas wieder entdeckt. Gestohlen hatte Clinton den Mondstein jedoch nicht - er wurde ihm im Rahmen einer NASA-Feier als Geschenk übergeben.

Zukünftig soll ein von General Martin vorgeschlagenes, neues Inventarsystem die NASA-Verluste minimieren.

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Ist der Asteroid Vesta in Wirklichkeit ein erdartiger Planet?

Der "Asteroid" Vesta weist eine Vielzahl geologische komplexer Oberflächenmerkmale auf. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.)| Copyright: NASA (Beschrift. grewi.de)

Los Angeles/ USA - Vier Jahre lang war die NASA-Sonde Dawn zum Asteroiden Vesta unterwegs. Hier angekommen könnte sie, so zeigen sich einige NASA-Wissenschaftler anhand der neusten Daten der Sonde überzeugt, statt auf einen Asteroiden getroffen zu sein, den kleinsten bislang bekannten erdartigen Planeten entdeckt haben.

Seit seiner Entdeckung vor nun mehr als 200 Jahren, galt und gilt Vesta unter Astronomen als Asteroid und war bis zur Ankunft der Dawn-Sonde nur als unscharfer Punkt bekannt, von dem man ausging, dass es sich lediglich um einen großen kosmischen Felsbrocken - eben einen Asteroiden - handelt.

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Die neuen Daten der Sonde zeichnen nun jedoch ein völlig anderes Bild des Himmelskörpers und belegen dessen in Wirklichkeit geologisch hoch komplexe Geologie.

"Wir sehen gewaltige Berge, Täler, Hügel, Klippen, Bodensenken, Grate, Ebenen und Krater in allen Größen (s. Abb. o.)", kommentiert der wissenschaftliche Leiter der Dawn-Mission Chris Russell von der University of California Los Angeles (UCLA) das neue Bild des Asteroiden. "Vesta ist nicht nur einfach ein großer Felsbrocken. Es handelt sich um eine Welt mit einer reichhaltigen geologischen Geschichte, die uns eine ganze Menge zu erzählen kann."

Der innere Aufbau von Vesta (vorne) entspricht dem eines erdartigen Felsplaneten (hinten). | Copyright: NASA

Wie die Erde und andere erdartige Planeten (Merkur, Mars und Venus), so der Forscher weiter, weise Vesta wahrscheinlich Spuren urzeitlicher Lavaflüsse auf der Oberfläche auf. Zudem verfügt Vesta über einen Eisenkern. Es finden sich tektonische Merkmale wie Bodensenken Grate, Klippen Hügel und ein gewaltiger Berg.

Tatsächlich sei der Asteroid derart komplex, dass das Team um Russel dazu übergegangen sei, von Vesta nicht mehr als "Asteroiden" sondern als dem "kleinsten erdartigen Planeten" zu sprechen.

Der einzige Unterschied, der laut Planetendefinition aus geologischer Sicht noch bestehe, sei, dass das Innere eines aktiven Planeten heiß genug wird, um hier Material zu schmelzen, so in Schichten anzuordnen wenn leichte Materialien an die Oberfläche zu befördert werden, während schwere Elemente wie Eisen und Nickel ins Innere sinken und hier den Planetenkern bilden.

Künstlerische Interpretation von Planetesimalen in einem frühen Planetensystem. | Copyright: NASA

Tatsächlich glauben Russel und Kollegen, dass genau dies allerdings einst auch auf Vesta passierte. Sie vermuten, dass der Asteroid ursprünglich ein sogenannter Planetesimal - also ein Planetenvorläufer - war und vor rund 4,57 Milliarden Jahren durch den die zunehmenden Gravitationskräfte des anwachsenden Jupiter, die sich auf die Objekte des Asteroidengürtels auszuwirken begannen, in seiner weiteren Entwicklung hin zu einem ausgewachsenen Felsplaneten aufgehalten wurde.

"Obwohl Vestas Wachstum angehalten wurde, ist der Himmelskörper immer noch wie ein wirklicher Planet aufgebaut (s. Abb.). Wir vermuten, dass das Sonnensystem zu der Zeit als Vesta in seiner Entwicklung begriffen war, einen zusätzlichen Schwall an Radioaktivität durch eine nahe gelegene Supernova-Explosion abbekommen hat. Bei Zerfall dieses Materials wurde starke Hitze abgegeben und genau dieses Material wurde von Vesta, der damals tatsächlich "nur" ein Asteroid (also ein geologisch toter Felsbrocken) war, aufgenommen und in seinem Inneren eingeschlossen."

Als dieser Kern dann schmolz, stiegen die leichteren Materialen in Richtung Oberfläche und bildeten hier Vulkane, Berge und Lavaflüsse. "Wir suchen immer noch nach weiteren entsprechenden Oberflächenmerkmalen", so Russel. "Die Ebenen auf Vesta gleichen der Oberfläche Hawaiis, die wiederum aus erstarrter basaltischer Lava besteht."

Sollte Vesta mit all seinen geologischen Übereinstimmungen mit Felsplaneten als formell als "Zwergplanet" anerkannt werden? "Natürlich liegt eine solche Entscheidung bei der Internationalen Astronomischen Union (IAU), aber zumindest das Innere von Vesta verhält sich ganz so wie ein Planet", zitieren die Science@NASA den Wissenschaftler. "Würde man mich frage, so wüsste ich ganz genau, wie ich in dieser Frage abstimmen würde."

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Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov