Next week, how about to travel back to the inauguration of the H.E.S.S.II telescope array on Sept. 2012?
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Next week, how about to travel back to the inauguration of the H.E.S.S.II telescope array on Sept. 2012?
Black Holes: Crash Course Astronomy #33
And for those who prefer reading than watching. An overview about black holes for everyone: "Black holes sound too strange to be real. But they are actually pretty common in space. There are dozens known and probably millions more in the Milky Way and a billion times that lurking outside. Scientists also believe there could be a supermassive black hole at the center of nearly every galaxy, including our own. The makings and dynamics of these monstrous warpings of spacetime have been confounding scientists for centuries." -- Black holes http://www.symmetrymagazine.org/article/black-holes
How Big are Galaxies? - Galaxy Size Comparison Charts by Astrophysicist Rhys Taylor
Arecibo astrophysicist Rhys Taylor selected 25 galaxies and illustrated the relative sizes beautifully using images made from NASA and ESA observation missions, including a rendering of our own ordinary little Milky Way at the center for comparison.
Also check out a zoomable chart of the giant galaxy IC 1101, the largest known galaxy — created by scaling up an image of M87, another supersized elliptical galaxy that just happens to be considerably closer to our own and has had clearer images taken of it. But the size is right — IC 1101 really is a beastly galaxy, at an estimated 5.5 billion light-years wide, over 50 Milky Ways could fit across it! There will be a separate embedded post of the zoomable IC 1101 galaxy chart.
"The Greeks had a simple and elegant formula for the universe: just earth, fire, wind, and water. Turns out there's more to it than that -- a lot more. Visible matter (and that goes beyond the four Greek elements) comprises only 4% of the universe. CERN scientist James Gillies tells us what accounts for the remaining 96% (dark matter and dark energy) and how we might go about detecting it." -- Dark matter: The matter we can't see http://youtu.be/HneiEA1B8ks -- full TED-Ed lesson: http://ed.ted.com/lessons/dark-matter-the-matter-we-can-t-see-james-gillies
That was 110 years ago! "As the year 1905 began, Albert Einstein faced life as a “failed” academic. Yet within the next twelve months, he would publish four extraordinary papers, each on a different topic, that were destined to radically transform our understanding of the universe. Larry Lagerstrom details these four groundbreaking papers." -- Einstein's miracle year http://youtu.be/91XI7M9l3no -- full +TED-Ed lesson: http://ed.ted.com/lessons/einstein-s-miracle-year-larry-lagerstrom
"Humanity has long been looking at the universe and asking the big questions: How did it begin? How will it end? Cosmologists are searching hard for the answers, but where do they even start? The answer is light. Pete Edwards outlines the six unique messages that light carries which, when put together, disclose a stunning amount of information to astronomers." -- What light can teach us about the universe http://youtu.be/HZ7hwUduMoU -- full TED-Ed lesson: http://ed.ted.com/lessons/what-light-can-teach-us-about-the-universe-pete-edwards
"The shape, contents and future of the universe are all intricately related. We know that it's mostly flat; we know that it's made up of baryonic matter (like stars and planets), but mostly dark matter and dark energy; and we know that it's expanding constantly, so that all stars will eventually burn out into a cold nothingness. Renée Hlozek expands on the beauty of this dark ending." -- The death of the universe http://youtu.be/mSzCS_5qtVY -- full TED-Ed lesson http://ed.ted.com/lessons/the-death-of-the-universe-renee-hlozek To watch with -- The beginning of the universe, for beginners http://youtu.be/DmUiCweDic4 -- full TED-Ed lesson: http://ed.ted.com/lessons/the-beginning-of-the-universe-for-beginners-tom-whyntie
All About That Space - All About That Bass (Science Parody)
[Verse] Yea, it’s pretty clear, we’re standing here on Earth But compared to the Earth, we’re just some grains of dirt And other people may be scared of that magnitude But get some science in your life and then it will seem pretty cool I see all of the tweets, about astrology But that junk is bunk A silly fantasy Say no to pseudoscience No time for all your games Extraordinary evidence required for those crazy claims When Pluto was demoted it seemed like the whole world went cray Where did all those people go when it came to Climate Change? Our world runs on science but is run by politics What we need is a world where everyone is science literate [Chorus] Because you know I’m all about that space ‘Bout that space The Cosmos I’m all about that space ‘Bout that space Love you Pluto I’m all about that space ‘Bout that space No Atmo I’m all about that space ‘Bout that space [Verse 2] So let’s bring Science back! PBS DS made sure of that! Coma Niddy making Science Raps We’re here to tell ya Every molecule of you exists because a star went pop When stars explode, they eject matter to outer space Such as the Nitrogen that is in our DNA So we are a way for the Cosmos to learn its fate And if you don’t think that’s amazing Please get out my face!
via comaniddy
"Our best technology can send men to the Moon and probes to the edge of our solar system, but these distances are vanishingly small compared to the size of the universe. How then can we learn about the galaxies beyond our own? Yuan-Sen Ting takes us into deep space to show how astronomers study the stars beyond our reach." -- How do we study the stars? http://youtu.be/i7930fj3T54 -- full TED-Ed lesson http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-study-the-stars-yuan-sen-ting
From the HAP website: The neutrino experiment Borexino in the INFN Gran Sasso Laboratories has managed to measure the energy of our star in real time: the energy released today at the centre of the Sun is exactly the same as that produced 100,000 years ago. -- The Sun as Borexino Sees It in Real Time http://www.hap-astroparticle.org/news.php#block405
(picture credit: INFN - Borexino Collaboration)
"We only know 4% of what the universe is made up of. Can we also know what lies beyond our galaxy ... and if there are undiscovered forms of matter? Luckily, we have space messengers — cosmic rays — that bring us physical data from parts of the cosmos beyond our reach. Veronica Bindi explains what cosmic rays are, and how they transmit information about our universe from the great beyond." -- How cosmic rays help us understand the universe http://youtu.be/91801Y1lsCg -- full TED-Ed lesson http://ed.ted.com/lessons/how-cosmic-rays-help-us-understand-the-universe-veronica-bindi
Interview
Entdeckung der Gravitationswellen stärkt Urknall-Theorie
Vom Südpol aus suchten Wissenschaftler drei Jahre lang mit einem Teleskop die kosmische Hintergrundstrahlung ab. Dabei gelang ihnen der Nachweis von Gravitationswellen. Warum diese Entdeckung eine wissenschaftliche Sensation ist und ein wichtiger Baustein in der Urknall-Theorie, erläutert Astrophysiker Marek Kowalski
Professor Kowalski, Astrophysiker vom Harvard-Smithsionian Center for Astrophysics haben Gravitationswellen entdeckt. Welche Erkenntnis über die Entstehung des Universums können diese Gravitationswellen liefern?
Die Urknalltheorie hat mehrere Facetten, die noch nicht alle restlos geklärt sind. Die heutige Verteilung der Galaxien und die kosmische Hintergrundstrahlung sind ja beides Folgen des Urknalls und müssen mit der Urknalltheorie in Einklang stehen. Außerdem müssen kurz nach dem Urknall ganz besondere Bedingungen geherrscht haben. Diese Frühphase bezeichnet man auch als "Inflation".
Was passierte in dieser Phase?
In der Phase der Inflation dehnte sich das frühe Universum exponentiell aus, und zwar innerhalb von 10 hoch -35 Sekunden (Null Komma 34 Nullstellen eine Sekunde) nach dem Urknall - einem unfassbar kurzem Zeitraum. Der Ausdehnungsprozess hat sich danach verlangsamt, hält aber noch immer an. Das ist seit 30 Jahren ein Baustein der Urknalltheorie. Seit 30 Jahren heißt es: Wenn man diese Phase nachweisen könnte, würde das die Urknalltheorie perfekt untermauern. Für die Ausdehnung in der Inflationsphase ist das sogenannte Inflation-Feld verantwortlich, welches kleinen quantenmechanischen Fluktuationen unterlag.
Welchen Effekt haben diese Fluktuationen?
Sie bewirken, dass sich das Universum an manchen Stellen mehr ausdehnt als an anderen. Zum Ende der Inflation geht die Energie des Inflations-Feldes in Materie und Strahlung über, mitsamt den Dichtefluktuationen. Aus denen bilden sich nach langer Zeit Galaxien und andere Strukturen im Kosmos, die wir heute um uns herum sehen. Eine wichtige Vorhersage der Inflationsphase ist die Entstehung von Gravitationswellen - als Konsequenz der Quantennatur des frühen Universums. Sie konnten aber bisher nicht nachgewiesen werden. Das ist nun gelungen.
Wie kann man sich diesen Nachweis vorstellen? Man schaut so lange mit Teleskopen ins All, bis man unbekannte Wellen findet?
Nicht mit optischen Teleskopen, sondern mit Mikrowellenteleskopen. Man sieht damit auch sehr kalte Himmelsobjekte und insbesondere die kosmische Hintergrundstrahlung. Deren Beobachtung wurde schon mehrfach durch Nobelpreise ausgezeichnet.
Was genau ist diese Hintergrundstrahlung?
Ein Überbleibsel der Ursuppe. Sie müssen sich das so vorstellen: Das frühe Universum besteht aus einem extrem dichten und heißen Plasma, jegliche Lichtteilchen werden sofort wieder absorbiert, nichts dringt heraus aus der Teilchensuppe, in der sich noch nicht einmal Atome gebildet haben. Dann dehnt sich das alles aus, die Temperatur fällt und irgendwann wird diese Suppe transparent, das Licht kann frei entweichen. Von diesem Moment an fliegt es frei durch den Kosmos - das ist die kosmische Hintergrundstrahlung, sie lässt sich mit Teleskopen nachweisen. Dass es sie gibt, ist seit den 1970er-Jahren bekannt. Nun versuchen wir, besser zu verstehen, was wir in diesem weiterverarbeiteten Abbild des frühen Universums sehen.
Und was sehen Sie dort?
Ein Anregungsmuster in der Intensität der kosmischen Hintergrundstrahlung, verursacht durch die Gravitationswellen. Genauer: Es wurde ein spiralförmiges Muster im polarisierten Teil des Lichts nachgewiesen. Wir sehen die Wellen also nur indirekt.
Ist das nun ein Blick direkt in den Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren?
Beinahe. Es ist ein Blick in die Zeit, als die Ursuppe transparent wurde, das war 380.000 Jahre nach dem Big Bang. Aber damit sind Sie natürlich immer noch im Bereich von 13,8 Milliarden Jahren... Allerdings sind die Gravitationswellen, die das Muster am Himmel verursachen, tatsächlich nur einen Bruchteil einer Sekunde nach dem Urknall entstanden.
Wie ordnen Sie persönlich dieses Forschungsergebnis ein?
Es gehört zu den Entdeckungen, auf die man manchmal sehr lange warten muss. Auch wenn man kaum an der Existenz der Gravitationswellen gezweifelt hat: Die Deutlichkeit des Ergebnisses ist auf jeden Fall eine Überraschung und hat den Charakter einer ganz großen Entdeckung.
In einer Reihe mit dem Higgs-Teilchen?
Es läuft ihm zumindest nicht viel hinterher. Das Higgs-Teilchen spielt eine Schlüsselrolle im Standardmodell der Teilchenphysik, das hat noch eine etwas andere Qualität. Das Standardmodell der Kosmologie ist dagegen noch nicht so weit. Dass nun zum ersten Mal Gravitationswellen gesehen wurden und damit ein Blick auf die Phase der Inflation möglich wurde, ist auf jeden Fall etwas Phänomenales.
Welche Folgen hat die Entdeckung für die weitere Forschung?
Das ist schwer vorherzusagen. Aber es könnte sein, dass wir nun den Anfang des Kosmos viel besser untersuchen können. Und damit Fragen beantworten wie: "Was ist der Ursprung der Galaxien und Sterne, also der ganzen Strukturen rundherum?" Hoffentlich bekommen wir durch die Messungen auch neue Einsichten zu einer Theorie der Quantengravitation. Die Vorstellung dessen, was möglich werden könnte, ist absolut berauschend.
Marek Kowalski ist Professor für Astroteilchenphysik und Kosmologie an der Universität Bonn. Ab Mai wechselt der 39-Jährige an das Deutsche-Elektronen-Synchrotron (DESY) in Zeuthen, wo er schon von 2000-2003 als Postdoc gearbeitet hat. Seine Forschungsschwerpunkte sind Neutrinoastronomie und Kosmologie mit Supernovae. Der gebürtige Bonner hat in Hamburg und Berlin studiert und ist Vater von vier Kindern. (Bild: Physikalisches Institut der Universität Bonn)
25.03.2014, Thomas Röbke for the Helmholtz Gemeinschaft
Here is a nice video to explain what are black holes and and what is the so-called Hawking radiation. -- Stephen Hawking's big ideas... made simple - animation from The Guardian http://youtu.be/D6lFGJdwRyo
But have you heard that S. Hawking recently suggested the whole concept of blakc holes should be rethought?
"[Stephen Hawking] goes away with the notion of an event horizon, the invisible boundary thought to shroud every black hole, beyond which nothing, not even light, can escape. In its stead, Hawking’s radical proposal is a much more benign “apparent horizon”, which only temporarily holds matter and energy prisoner before eventually releasing them, albeit in a more garbled form. [...] If Hawking is correct, there could even be no singularity at the core of the black hole. Instead, matter would be only temporarily held behind the apparent horizon, which would gradually move inward owing to the pull of the black hole, but would never quite crunch down to the centre. Information about this matter would not destroyed, but would be highly scrambled so that, as it is released through Hawking radiation, it would be in a vastly different form, making it almost impossible to work out what the swallowed objects once were." The paper still has to be peer-reviewed, but when the author is Stephen Hawking, one of the creators of modern black-hole theory, it’s worth taking notice... -- Stephen Hawking: 'There are no black holes' http://www.nature.com/news/stephen-hawking-there-are-no-black-holes-1.14583
-- related paper: Information Preservation and Weather Forecasting for Black Holes, S. W. Hawking http://arxiv.org/abs/1401.5761
"The bright gamma-ray burst GRB 130427A was spotted on April 27, 2013 by scientists operating the Large Area Telescope (LAT) as well as the Gamma-ray Burst Monitor (GBM) on the Fermi Gamma-ray Space Telescope. [...] Because the burst is so rare in its intensity (that we have detected so far) researchers have claimed that this is a unique time to measure photon activity at this energy level.[...] The extensive information collected from this GRB has been described as the “benchmark” which will influence all future GRB researchers." -- Gamma-Ray Burst 130427A One Of The Brightest Ever Recorded http://www.iflscience.com/space/gamma-ray-burst-130427a-one-brightest-ever-recorded -- related video: Overview Animation of Gamma-ray Burst -- related press release: Monster gamma-ray burst in our cosmic neighbourhood http://www.nbi.ku.dk/english/news/news13/monster-gamma-ray-burst-in-our-cosmic-neighbourhood -- And it's already been published in 5 papers: --- Fermi-LAT Observations of the Gamma-Ray Burst GRB 130427A http://www.sciencemag.org/content/early/2013/11/20/science.1242353.full#aff-1 --- GRB 130427A: A Nearby Ordinary Monster http://www.sciencemag.org/content/early/2013/11/20/science.1242279.full?sid=84a713d3-15ed-411f-b4b9-6d77414eeabe --- The Bright Optical Flash and Afterglow from the Gamma-Ray Burst GRB 130427A http://www.sciencemag.org/content/early/2013/11/20/science.1242316.full?sid=5c61b8dc-b6da-43e4-9199-b0ae3e1388a2 --- A reverse shock in GRB 130427A http://iopscience.iop.org/0004-637X/776/2/119/article?fromSearchPage=true --- The First Pulse of the Extremely Bright GRB 130427A: A Test Lab for Synchrotron Shocks http://www.sciencemag.org/content/early/2013/11/20/science.1242302.full?sid=84a713d3-15ed-411f-b4b9-6d77414eeabe
From the HAP website: Time to celebrate for the scientists of the IceCube - South Pole Neutrino Observatory! With a nice explanation, if you ever wondered, of why the two highest-energy neutrino events of IceCube are called Bert and Ernie :) -- IceCube: Light at the end of the tunnel http://www.hap-astroparticle.org/news.php#block345
-- related press release: IceCube detects first high-energy neutrinos from the cosmos http://www.desy.de/information__services/press/pressreleases/@@news-view?id=6741 "“This is the first indication of very high-energy neutrinos coming from outside our solar system,” says Francis Halzen, principal investigator of IceCube" -- read also the reference article published in Science: Evidence for High-Energy Extraterrestrial Neutrinos at the IceCube Detector; The IceCube Collaboration; Science, 2013; http://www.sciencemag.org/content/342/6161/1242856
The Higgs Field, explained - Don Lincoln
One of the most significant scientific discoveries of the early 21st century is surely the Higgs boson, but the boson and the Higgs Field that allows for that magic particle are extremely difficult to grasp. Don Lincoln outlines an analogy (originally conceived by David Miller) that all of us can appreciate, starring a large dinner party, a raucous group of physicists, and Peter Higgs himself. Lesson by Don Lincoln, animation by Powerhouse Animation Studios Inc