Die Astronomie-Olympiade findet zum ersten Mal in Afrika statt: Vier große Gesprächsthemen

Hochmoderne Teleskope, Gravitationswellen, schwarze Löcher und die Sonne, der Zentralstern unseres Sonnensystems, sind nur einige der Themen, die im südafrikanischen Kapstadt zur Sprache kommen. Die Veranstaltung gleicht einer wissenschaftlichen Version der Olympischen Spiele – auch wenn die weltweit führenden Astronomieforscher bei der Veranstaltung eher ihren Verstand als ihre Muskeln zeigen werden.

Die Internationale Astronomische Union (IAU) wurde 1919 gegründet und hielt ihre erste Generalversammlung 1922 in Rom, Italien, ab. Diese alle vier Jahre stattfindenden Versammlungen sind eine Gelegenheit für die Mitglieder und Partner der Organisation, sich persönlich zu treffen, und für Forscher, ihre Arbeit mit Kollegen aus aller Welt zu teilen.

Der 32. Generalversammlungdas am 6. August beginnt und neun Tage später endet, ist der erste Auftritt des Treffens in Afrika. Dies ist ein bedeutender Meilenstein für den Kontinent; die Astronomie hat im letzten Jahrzehnt enorm zugenommen und an Bedeutung gewonnen.

Dies ist größtenteils, wenn auch nicht ausschließlich, auf Südafrikas Status als Co-Gastgeber des künftig weltgrößten Radioteleskops, des Square Kilometer Array (SKA), zurückzuführen, das gemeinsam mit Australien betrieben und verwaltet wird von der Quadratkilometer-Array-Observatorium. Die erste Phase soll 2027 abgeschlossen sein; sein Vorgänger, das MeerKAT-Teleskop, leistet bereits jetzt einen enormen Beitrag zur südafrikanischen und internationalen Wissenschaft. Weitere SKA-Teleskope werden in acht weiteren afrikanischen Ländern aufgestellt: Ghana, Sambia, Madagaskar, Botswana, Namibia, Kenia, Mauritius und Mosambik.

Als Astronom – und als Mitglied des nationalen Organisationskomitees der Versammlung, das mit der Koordinierung der wissenschaftlichen Aktivitäten beauftragt ist – freue ich mich sehr, dass dieses Treffen zum ersten Mal auf dem afrikanischen Kontinent stattfindet.

Das Programm ist vollgepackt mit SymposienFokustreffen zu eine Vielzahl astronomischer ThemenPosterpräsentationen und mehr. Hier habe ich nur vier der wissenschaftlichen Themen ausgewählt, die während der Versammlung diskutiert wurden.

1. Das James Webb-Weltraumteleskop

Die Welt der Astronomie jubelte am 25. Dezember 2021 über den erfolgreichen Start des James Webb-Weltraumteleskops.

Monate später begann die Test- und Verifizierungsphase des Teleskops. Jetzt ist es voll wissenschaftlich im Einsatz und liefert Entdeckungen in erstaunlicher Geschwindigkeit. Besonders effektiv ist es, weil es den Astronomen die hohe Empfindlichkeit bietet – die Fähigkeit, schwache, weit entfernte Objekte zu erkennen –, die für die Erforschung des frühen Universums erforderlich ist.

Eines der Symposien der Versammlungmit dem Titel „Die ersten Kapitel unserer kosmischen Geschichte mit JWST“ stellt einige der neuen Ergebnisse bei der Erforschung des frühen Universums vor, als die ersten Sterne und Galaxien entstanden.

Das ist für Astronomen und Nicht-Astronomen gleichermaßen faszinierend: Wir alle möchten wissen, ob es da draußen noch einen anderen Planeten wie unseren gibt, und mit dem James-Webb-Weltraumteleskop wurden bereits viele neue Exoplaneten (Planeten, die außerhalb unseres Sonnensystems kreisen) entdeckt. Könnte einer dieser Planeten für Menschen bewohnbar sein? Vielleicht haben wir früher als erwartet Antworten, da das Teleskop seine bemerkenswerte Arbeit fortsetzt.

2. Der kommende König der Radioastronomie

Neutraler Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum und ein wesentlicher Bestandteil der Zusammensetzung von Galaxien im Universum. Wenn sich die Drehrichtung des Elektrons im Wasserstoffatom umkehrt, entstehen Radioemissionen. Diese Emissionen können von Radioteleskopen erfasst werden und sind entscheidend für das Verständnis der Verteilung und Kinematik (Bewegung) von Gasen in Galaxien.

MeerKAT, ein Vorgänger des SKA, leistet bereits bahnbrechende Arbeit in der Neutralwasserstoffforschung, da es derzeit das empfindlichste Teleskop für die Beobachtung von Neutralwasserstoff ist.

Natürlich wird ein Projekt von der Größe und dem Umfang des SKA nicht nur in ein oder zwei Sitzungen besprochen. Eine ganze Fokusmeeting Die Veranstaltung widmet sich der Geschichte der Astronomie in Südafrika und ihrer Entwicklung bis zu dem Punkt, an dem das Land als Austragungsort für das weltweit größte Radioastronomieprojekt ausgewählt wurde.

3. Gravitationswellen

Es ist neun Jahre her, seit Wissenschaftler bekannt gaben, dass sie zum ersten Mal nachgewiesene GravitationswellenDies lieferte klare Beweise für Albert Einsteins Vorhersageein Jahrhundert zuvor, Gravitationswellen existierten.

Seit dieser ersten Bestätigung sind auf dem Gebiet der Gravitationswellen-Astrophysik eine Reihe neuer Erkenntnisse entstanden. Astronomen können unser beobachtbares Universum nicht nur mithilfe elektromagnetischer Wellen, sondern auch mithilfe von Gravitationswellen – „Wellen“ in der Raumzeit – erforschen. Viele dieser Ergebnisse werden in ein Symposium bei der Generalversammlung.

4. Unser Stern: Die Sonne und ihre massereichen Gegenstücke

Die Sonne, der Zentralstern unseres Sonnensystems, ist für Wissenschaftler das nächstgelegene Sternenlabor, um die wahre Natur und die Umweltauswirkungen von Sonnenwinden und koronalen Massenauswürfen – auch als Polarlicht verursachende Weltraumstürme bezeichnet – zu erforschen.

Sterne mit einer Masse von mindestens acht Sonnenmassen werden als massereiche Sterne bezeichnet. Solche massereichen Sterne entwickeln sich schneller als ihre Gegenstücke mit geringerer Masse. Sie beenden ihr Leben in einem explosiven Prozess, einer Supernova, und hinterlassen einen schnell rotierenden Neutronenstern, einen sogenannten Pulsar.

Eines der Schwerpunkttreffen konzentriert sich auf Erforschung neuer Ergebnisse die die Lücke zwischen massereichen Sternen, Supernovas und Pulsartransienten überbrücken. Das Verständnis der vollständigen Evolutionssequenz massereicher Sterne ist der Schlüssel zum Verständnis der Evolution von Galaxien, da massereiche Sterne die chemische Zusammensetzung, Struktur und Morphologie ihrer Wirtsgalaxie beeinflussen. Und ein Symposium hat sich der Betrachtung der jüngsten Fortschritte bei der Sonnenbeobachtung gewidmet.

Nebenbesprechungen

Die Generalversammlung ist auch eine Gelegenheit für Astronomengruppen, Nebentreffen zu organisieren. Zu den wissenschaftlichen Themen, die bei diesen Treffen im Jahr 2024 diskutiert werden, gehören Event Horizon-Teleskopein globales Array, das zur Abbildung schwarzer Löcher verwendet wird, und das Afrikanisches Millimeter-Teleskop in Namibia. Bei anderen Treffen geht es um das South African Radio Astronomy Observatory und darum, wie der Nachthimmel dunkel und ruhig gehalten werden kann, um eine optimale Radioastronomie zu gewährleisten.

Zur Verfügung gestellt von The Conversation

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