Die schnellsten Objekte im Universum. Die schnellsten Sterne im Universum können Lichtgeschwindigkeit erreichen
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Unser Universum ist so groß, dass es äußerst schwierig ist, sein gesamtes Wesen zu erfassen. Wir können versuchen, seine riesigen Weiten gedanklich zu erfassen, aber jedes Mal gerät unser Bewusstsein nur an der Oberfläche ins Wanken. Heute haben wir beschlossen, einige interessante Fakten zu präsentieren, die wahrscheinlich für Stirnrunzeln sorgen werden.
Wenn wir in den Nachthimmel schauen, sehen wir die Vergangenheit
Die allererste präsentierte Tatsache kann die Fantasie in Erstaunen versetzen. Wenn wir die Sterne am Nachthimmel betrachten, sehen wir das Licht von Sternen aus der Vergangenheit, ein Leuchten, das viele zehn oder sogar hunderte Lichtjahre durch den Weltraum wandert, bevor es das menschliche Auge erreicht. Mit anderen Worten: Jedes Mal, wenn ein Mensch in den Sternenhimmel blickt, sieht er, wie die Sterne einst aussahen. Somit befindet sich der hellste Stern Wega in einer Entfernung von 25 Lichtjahren von der Erde. Und das Licht, das wir heute Abend sahen, verließ diesen Stern vor 25 Jahren.
Im Sternbild Orion gibt es einen bemerkenswerten Stern namens Beteigeuze. Es liegt 640 Lichtjahre von unserem Planeten entfernt. Wenn wir es uns heute Abend ansehen, werden wir daher das Licht sehen, das während des Hundertjährigen Krieges zwischen England und Frankreich übrig geblieben ist. Andere Sterne sind jedoch noch weiter entfernt, und wenn wir sie betrachten, kommen wir mit einer noch tieferen Vergangenheit in Kontakt.
Mit dem Hubble-Teleskop können Sie Milliarden von Jahren zurückblicken
Die Wissenschaft entwickelt sich ständig weiter und jetzt hat die Menschheit die einzigartige Gelegenheit, sehr weit entfernte Objekte im Universum zu untersuchen. Und das alles ist der bemerkenswerten Entwicklung des Hubble Ultra-Deep Field Telescope durch die NASA zu verdanken. Dadurch konnten die NASA-Labore einige unglaubliche Bilder erstellen. So wurde mithilfe der Bilder dieses Teleskops zwischen 2003 und 2004 ein winziger Himmelsausschnitt mit 10.000 Objekten abgebildet.
Unglaublicherweise handelt es sich bei den meisten der ausgestellten Objekte um junge Galaxien, die als Portal in die Vergangenheit fungieren. Betrachtet man das resultierende Bild, so wurden Menschen vor 13 Milliarden Jahren transportiert, also nur 400-800 Millionen Jahre später Urknall. Er ist derjenige mit wissenschaftlicher Punkt Vision und legte den Anfang unseres Universums.
Echos des Urknalls dringen in einen alten Fernseher
Um das kosmische Echo im Universum einzufangen, müssen wir einen alten Röhrenfernseher einschalten. In diesem Moment, obwohl wir die Kanäle noch nicht konfiguriert haben, werden wir schwarze und weiße Interferenzen und charakteristische Geräusche, Klicks oder Knistern sehen. Beachten Sie, dass 1 % dieser Interferenz aus kosmischer Hintergrundstrahlung besteht, dem Nachglühen des Urknalls. 
Schütze B2 ist eine riesige Alkoholwolke
Nicht weit vom Zentrum entfernt Milchstraße 20.000 Lichtjahre von der Erde entfernt befindet sich eine Molekülwolke aus Gas und Staub. Die Riesenwolke enthält 10 hoch 9 Milliarden Liter Vinylalkohol. Durch die Entdeckung dieser wichtigen organischen Moleküle haben Wissenschaftler einige Hinweise auf die ersten Bausteine des Lebens sowie die daraus abgeleiteten Substanzen gewonnen.
Es gibt einen Diamantplaneten
Astronomen haben den größten Diamantplaneten unserer Galaxie entdeckt. Dieser massive Block aus kristallinem Diamant trägt den Namen Lucy, nach dem gleichnamigen Beatles-Song über den Himmel mit Diamanten. Der Planet Lucy wurde 50 Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Centaurus entdeckt. Der riesige Diamant hat einen Durchmesser von 25.000 Meilen und ist damit viel größer als die Erde. Das Gewicht des Planeten wird auf 10 Milliarden Billionen Karat geschätzt.
Der Weg der Sonne um die Milchstraße
Die Erde sowie andere Objekte im Sonnensystem kreisen um die Sonne, während unser Stern wiederum die Milchstraße umkreist. Für eine Umdrehung benötigt die Sonne 225 Millionen Jahre. Wussten Sie, dass sich unser Stern das letzte Mal an seiner aktuellen Position in der Galaxie befand, als der Zusammenbruch des Superkontinents Pangäa auf der Erde begann und die Entwicklung der Dinosaurier begann?
Der größte Berg im Sonnensystem
Auf dem Mars gibt es einen Berg namens Olympus, einen riesigen Schildvulkan (ähnlich den Vulkanen auf den Hawaii-Inseln). Die Höhe des Objekts beträgt 26 Kilometer und sein Durchmesser beträgt über 600 Kilometer. Im Vergleich dazu ist der Everest, der größte Gipfel der Erde, dreimal kleiner als sein Gegenstück auf dem Mars. 
Rotation von Uranus
Wussten Sie, dass sich Uranus relativ zur Sonne fast „auf der Seite liegend“ dreht, im Gegensatz zu den meisten anderen Planeten, die eine geringere Achsenabweichung haben? Diese gigantische Abweichung führt zu sehr langen Jahreszeiten, wobei jeder Pol im Sommer etwa 42 Jahre lang ununterbrochen Sonnenlicht erhält und im Winter eine ähnliche Zeit ständiger Dunkelheit. Das letzte Mal Sommersonnenwende 1944 auf Uranus beobachtet, wird der Winter erst 2028 erwartet.
Merkmale der Venus
Venus ist der am langsamsten rotierende Planet im Sonnensystem. Es dreht sich so langsam, dass eine vollständige Umdrehung länger dauert als eine Umlaufbahn. Das bedeutet, dass ein Tag auf der Venus tatsächlich länger dauert als sein Jahr. Dieser Planet ist auch die Heimat ständiger Elektronenstürme mit hohem CO2-Gehalt. Auch die Venus ist in Schwefelsäurewolken gehüllt.
Die schnellsten Objekte im Universum
Es wird angenommen, dass Neutronensterne im Universum am schnellsten rotieren. Pulsar ist ein besonderer Typ Neutronenstern, der einen Lichtimpuls aussendet, dessen Geschwindigkeit es Astronomen ermöglicht, die Rotationsgeschwindigkeit zu messen. Die schnellste aufgezeichnete Rotation ist die eines Pulsars, der sich mit mehr als 70.000 Kilometern pro Sekunde dreht.
Wie viel wiegt ein Löffel eines Neutronensterns?
Neben ihrer unglaublich hohen Rotationsgeschwindigkeit weisen Neutronensterne eine erhöhte Dichte ihrer Teilchen auf. Experten zufolge würde die resultierende Masse etwa eine Milliarde Tonnen betragen, wenn wir einen Esslöffel der im Zentrum eines Neutronensterns konzentrierten Substanz sammeln und ihn dann wiegen könnten. 
Gibt es Leben außerhalb unseres Planeten?
Wissenschaftler geben ihre Versuche nicht auf, eine intelligente Zivilisation an einem anderen Ort im Universum als der Erde zu identifizieren. Zu diesem Zweck wurde ein spezielles Projekt namens „Suche nach außerirdischer Intelligenz“ entwickelt. Das Projekt umfasst die Untersuchung der vielversprechendsten Planeten und Satelliten wie Io (ein Mond des Jupiter). Es gibt Hinweise darauf, dass dort Hinweise auf primitives Leben zu finden sind.
Wissenschaftler erwägen auch die Theorie, dass es mehr als einmal Leben auf der Erde gegeben haben könnte. Wenn dies bewiesen wird, werden die Aussichten für andere Objekte im Universum mehr als faszinierend sein.
In unserer Galaxie gibt es 400 Milliarden Sterne
Zweifellos hat die Sonne das getan sehr wichtig Für uns. Dies ist die Quelle des Lebens, die Quelle von Wärme und Licht, die Quelle der Energie. Aber es ist nur einer von vielen Sternen, die unsere Galaxie bewohnen, deren Zentrum die Milchstraße ist. Jüngsten Schätzungen zufolge gibt es in unserer Galaxie mehr als 400 Milliarden Sterne.
Wissenschaftler suchen auch nach intelligentem Leben unter den 500 Millionen Planeten, die andere Sterne mit ähnlichen Entfernungen von der Sonne zur Erde umkreisen. Die Forschung basiert nicht nur auf der Entfernung zum Stern, sondern auch auf den Indikatoren Temperaturregime, das Vorhandensein von Wasser, Eis oder Gas, die richtige Kombination chemischer Verbindungen und anderer Formen, die Leben entstehen lassen können, genau wie auf der Erde.
Abschluss
In der gesamten Galaxie gibt es also 500 Millionen Planeten, auf denen möglicherweise Leben existieren könnte. Diese Hypothese hat bisher keine konkreten Beweise und basiert nur auf Annahmen, kann jedoch auch nicht widerlegt werden.
Obwohl die Menschheit sicherlich beeindruckende Höhen erreicht hat, sind wir im Vergleich zur Größe des Universums immer noch kleine Fische. Weltraumobjekte können die „Besten“ in jeder Kategorie leicht schlagen.
Hinter Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie verbergen sich mehrere Aussagen. Zu diesen versteckten Implikationen gehört die Tatsache, dass sich Licht nicht immer geradlinig ausbreitet. Der Raum, in dem sich Licht ausbreitet, krümmt sich um jedes Objekt mit Masse. Je massiver das Objekt ist, desto stärker wird der Raum gekrümmt. Das bedeutet, dass sich Licht, wenn es beispielsweise an einem Stern vorbeifliegt, in Richtung des Sterns beugt und seine Richtung ändert. Das Ergebnis ist ein Effekt, der als Einstein-Ringe bekannt ist. Wenn ein kosmischer Körper Licht in alle Richtungen aussendet, während er sich hinter einem massiven Objekt befindet, wird das gesamte Licht in Richtung des massiven Objekts gebogen und für einen Beobachter auf der anderen Seite des Körpers entsteht die Illusion eines Rings.
Die größte kosmische Linse in der Geschichte der Beobachtung trägt den einprägsamen Namen MACS J0717.5+3745. Es handelt sich um den größten Galaxienhaufen, der als „kosmischer Deathmatch“ bezeichnet wird und 5,4 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Dieser Linseneffekt ist nützlich bei der Untersuchung von Objekten im Universum, die Masse haben, aber keine Energie abgeben. Wir müssen den Linseneffekt nur in Bereichen finden, in denen es keine gewöhnliche Materie gibt, die den Effekt erklären könnte. Wissenschaftler konnten mithilfe der Einstein-Ringe in J0717.5+3745 Cluster identifizieren Dunkle Materie und ein Bild erstellt, in dem die überschüssige Masse durch eine zusätzliche Farbe angezeigt wird.
9. Der stärkste Röntgenstrahl
Der stärkste Röntgenausbruch wurde im Juni 2010 vom Swift-Teleskop der NASA beobachtet. Der Flare, der fünf Milliarden Lichtjahre entfernt auftrat, war stark genug, dass der Satellit so viele Daten empfangen konnte, dass er Software es lehnte einfach ab. Einer der an dem Projekt beteiligten Wissenschaftler beschrieb, was passierte: „Es ist, als würde man versuchen, die Stärke eines Tsunamis mit einem Eimer und einem Regenmesser zu messen.“
Der Blitz war 14-mal stärker als der stärkste Pfosten
Es gibt keine bekannte Quelle für Röntgenstrahlen am Himmel, aber diese Quelle ist ein Neutronenstern, der 500.000 näher an der Erde liegt. Die Ursache für den starken Ausbruch war der Sturz eines Sterns in ein Schwarzes Loch, obwohl Wissenschaftler nicht damit gerechnet hatten, dass es in einem solchen Szenario zu einer so starken Strahlungsemission kommen könnte. Das Interessante ist, dass die Röntgenstrahlung zwar außerhalb der Norm lag, die Menge anderer Strahlungsarten jedoch innerhalb normaler Grenzen lag.
8. Der stärkste Magnet
Der Titel des stärksten Magneten im Weltraum gehört dem Neutronenstern SGR 0418+5729, der 2009 von der Europäischen Weltraumorganisation entdeckt wurde. Wissenschaftler wählten einen neuen Ansatz zur Verarbeitung von Röntgenstrahlen, der es ihnen ermöglichte, das Magnetfeld unter der Sternoberfläche zu untersuchen. Die ESA selbst bezeichnete ihre Entdeckung als „magnetisches Monster“.
Magnetare sind recht klein – sie haben nur einen Durchmesser von 20 Kilometern. Einer von ihnen könnte in seiner Größe sogar auf dem Mond platziert werden. Aber es wäre besser, dies nicht zu tun – selbst aus einer solchen Entfernung wäre das Magnetfeld so stark, dass Züge auf der Erde anhalten würden. Glücklicherweise befindet sich dieser Magnetar 6.500 Lichtjahre entfernt.
7. Megamaser
Der Laser hat uns in den letzten Jahrzehnten viele Vorteile gebracht, daher sollte es nicht überraschen, dass er einen hervorragenden Ruf genießt. Sein Vetter, etwas weiter im Spektrum gelegen, wird Maser genannt, ist aber im Wesentlichen fast dasselbe, außer dass das Licht durch Mikrowellen ersetzt wird. Im Vergleich dazu erreichte der stärkste von Menschenhand hergestellte Laser 500 Billionen Watt. Das Universum hält dies für eine Art schwache Kerze, denn im Weltraum gibt es Maser mit einer Leistung von mehr als einer Million Watt. In den Zahlen, die Sie gehört haben, sind es eine Million Billionen Billionen – das 10.000-fache der Kraft unserer Sonne.
Der Maser stammt von Quasaren, großen Materiescheiben, die mit den massiven zentralen Schwarzen Löchern entfernter Galaxien kollidieren. Seltsamerweise ist Wasser die Quelle der stärksten Maser. Wassermoleküle in einem Quasar kollidieren miteinander, emittieren Mikrowellen und veranlassen ihre Nachbarn, dasselbe zu tun. Diese Kettenreaktion verstärkt das Signal und hilft ihm, den Zustand eines Masers zu erreichen, den wir sehen können. Der Quasar-Maser MG J0414+0534 wurde 2008 entdeckt und lieferte den Beweis für die Existenz von Wasser in 11,1 Milliarden Lichtjahren Entfernung.
6. Die ältesten Objekte in der gesamten Beobachtungsgeschichte
Das Alter des Universums beträgt 6.000 Jahre, plus oder minus 13,7 Milliarden Jahre. Das älteste Objekt, dessen Alter wir direkt schätzen können, ist HE 1523-0901, ein Stern in unserer Galaxie. Die Messung des Alters eines Sterns erfolgt mithilfe der Radioisotopenanalyse, ähnlich wie bei der Messung des Alters menschlicher Artefakte. Nur Elemente mit langen Halbwertszeiten wie Uran oder Thorium können über einen so langen Zeitraum existieren. Eine von der Europäischen Südsternwarte durchgeführte Studie verwendete sechs Methoden zur Schätzung des Alters des Sterns und bestätigte, dass der Stern 13,2 Milliarden Jahre alt ist.
Es gibt andere Objekte, deren Alter wir nicht genau messen, sondern nur schätzen können. Einige von ihnen sollen sogar noch älter sein. HD 140283, informell auch als Methusalem-Stern bekannt, ist ein Stern, der Wissenschaftlern seit langem Rätsel aufgibt. Eine erste Schätzung seines Alters ergab, dass der Stern älter ist als das Universum selbst. Genauere Messungen möglich Hubble Teleskop, reduzierte die Zahl von 16 Milliarden Jahren auf etwa 14,5 Milliarden – ein Alter, das ungefähr dem Alter des Universums entspricht.
5. Die sich am schnellsten drehenden Objekte
Wissenschaftler haben kürzlich das am schnellsten rotierende Objekt der Welt geschaffen, das sich mit 600 Millionen Umdrehungen pro Sekunde dreht. Das ist beeindruckend, aber das Objekt war nur 4 Millionstel Meter breit, seine Oberfläche bewegte sich also mit einer Geschwindigkeit von 7.500 Metern pro Sekunde. Auf den ersten Blick ist das schnell (auch nicht auf den ersten Blick), aber das ist nichts im Vergleich zu dem, was der Weltraum bereit ist, uns zu zeigen.
VFTS 102 ist der am schnellsten rotierende Stern unter den Sternen vom Menschen geöffnet, und seine Oberfläche bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 440.000 Metern pro Sekunde. Es befindet sich 160.000 Lichtjahre entfernt in einem Nebel mit dem coolen Namen „Tarantula“, in einer unserer Nachbargalaxien. Astronomen glauben, dass der Stern Teil eines Doppelsterns war, aber sein Begleiter wurde zur Supernova, was dem überlebenden VFTS 102 eine starke Drehung verlieh.
4. Rekordgalaxien 
Sofern Sie Ihre Physikkenntnisse nicht aus Will-Smith-Filmen haben, wissen Sie, dass alle Galaxien ziemlich groß sind. Unsere Milchstraße zum Beispiel hat einen Durchmesser von 100.000 Lichtjahren. IC 1101, die größte entdeckte Galaxie, könnte 50 Milchstraßen enthalten. Es wurde erstmals 1790 von William Herschel bemerkt dieser Moment Wir wissen, dass es eine Milliarde Lichtjahre entfernt ist. Das ist eine riesige Distanz, aber sie kann dem Rekordhalter der längsten Distanz von uns nicht das Wasser reichen.
Die am weitesten entfernte entdeckte Galaxie ist z8_GND_5296 und liegt 30 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Galaxie entstand 700 Millionen Jahre nach der Entstehung des Universums selbst (tatsächlich ist die Galaxie, die wir derzeit sehen, ihre ferne Vergangenheit). Auch diese Galaxie ist bemerkenswert hohes Level Die Entstehung von Sternen darin ist 100-mal größer als in der Milchstraße. Die nächste Generation von Weltraumteleskopen wird es uns ermöglichen, noch weiter in die Vergangenheit zu blicken – und einige der allerersten Sterne zu betrachten, die sich im Universum gebildet haben.
3. Der kälteste Stern
Es gibt viele Wörter, mit denen ein Stern beschrieben werden kann – heiß, groß, hell, sehr heiß, sehr groß und so weiter. Und doch erfüllen die Sterne nicht immer unsere Erwartungen. Die kühlste Sternklasse, die Braunen Zwerge, ist eigentlich ziemlich kalt. WISE 1828+2650 ist ein Brauner Zwerg im Sternbild Leier, dessen Oberflächentemperatur 25 Grad Celsius beträgt, also 10 Grad niedriger als die eines unterkühlten Menschen. Er wird oft als „gescheiterter Stern“ bezeichnet, weil er nicht genug Masse hatte, um sich bei seiner Entstehung zu „entzünden“.
Solch dunkle Sterne gibt es hier nicht sichtbare Strahlung. Der WISE-Teil des Sternnamens stammt von Wide-Field Infrarot Survey Explorer. Die NASA nutzt WISE, um Braune Zwerge zu entdecken und den Zeitpunkt ihrer Entstehung zu untersuchen, die nur in beobachtet werden kann Infrarotstrahlung. Seit dem Start von WISE im Dezember 2009 hat das Instrument mehr als 100 Braune Zwerge entdeckt.
2. Der schnellste Meteorit
Wenn Sie am 22. April 2012 zufällig in Kalifornien waren, haben Sie möglicherweise den Fall eines erstaunlichen Meteoriten miterlebt, der seine Reise im Gebiet der ehemaligen Sutter's Mill beendete. Einen Meteoriteneinschlag zu beobachten ist immer cool, aber der Feuerball, der an diesem Tag über die Sierra Nevada flog, war etwas Besonderes – der schnellste Meteorit aller Zeiten. Sie bewegte sich mit einer Geschwindigkeit von 103.000 Kilometern pro Stunde, doppelt so schnell wie unsere schnellste Rakete.
Wissenschaftler sammelten Informationen aus verschiedenen Quellen, darunter Wetterradar, Videos und Fotos des Meteoriten. Dies ermöglichte es ihnen, seine Flugbahn zu triangulieren und nicht nur seine Geschwindigkeit, sondern auch seinen Startpunkt zu kennen. Sie konnten sogar seine Umlaufbahn berechnen. Bevor der Meteorit auf die Erde prallte, flog er zum Jupiter. Der Gasplanet hat es höchstwahrscheinlich auf uns „geschossen“.
Der Meteorit war aus anderen Gründen interessant. Es bestand aus kohlenstoffhaltigem Chondrit, einer ziemlich seltenen Substanz. Meteoriten mit chondritischer Struktur werden „Zeitkapseln“ genannt, weil sie seit ihrer Entstehung im Frühzeitalter nahezu unverändert geblieben sind Sonnensystem, vor 4,5 Milliarden Jahren. Normalerweise können Wissenschaftler Objekte am Himmel verfolgen, ohne zu wissen, woraus sie bestehen, oder einen Meteoriten in einem Labor untersuchen, ohne zu wissen, woher er stammt. Ein Geologe der australischen Curtin University sagt, solche vollständigen Informationen seien „sehr hilfreich bei der Untersuchung des Meteoriten“.
1. Schnellste Umlaufbahnen
Doppelsternsysteme – bei denen zwei Sterne einen gemeinsamen Massenschwerpunkt umkreisen – sind weit verbreitet. Einige von ihnen haben sogar Planeten, und es gibt auch ein System, in dem sich sechs Sterne auf einer gemeinsamen Umlaufbahn bewegen. Allerdings bewegen sich einige von ihnen sehr, sehr schnell.
Die schnellste Bewegung zweier gewöhnlicher Sterne umeinander wird in einem System namens HM Cancri beobachtet. Diese beiden Weißen Zwerge – die toten Überreste sonnenähnlicher Sterne – sind drei Erden voneinander entfernt. Sie bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 1,8 Millionen Kilometern pro Stunde durch den Weltraum, bespritzen sich gegenseitig mit heißer Materie und setzen diese frei große Menge Energie. Für die gesamte Umlaufbahn benötigen sie nur sechs Minuten.
Es wurden noch mehr ungewöhnliche Paare entdeckt, die sich sogar noch schneller bewegen. Wissenschaftler haben ein Schwarzes Loch namens MAXI J1659-152 entdeckt, das ein Paarsystem mit einem Roten Zwergstern bildet, der nur 20 % der Größe der Sonne hat. Schwarzes Loch bewegt sich relativ langsam im Orbit, nur 150.000 Kilometer pro Stunde. Sein Partner hingegen fliegt mit einer Geschwindigkeit von 2 Millionen Kilometern pro Stunde. Der Rote Zwerg befindet sich weiter vom gemeinsamen Schwerpunkt entfernt (sonst wären sie bereits kollidiert), verliert aber ständig seine Materie und wird schließlich ganz verschwinden.
Der aktuelle Geschwindigkeitsrekord für Doppelsterne wird von einem sterbenden Stern gehalten, der einen superdichten Neutronenstern umkreist. Der Neutronenstern ist natürlich langsamer, trägt aber den fantastischen Namen „Black Widow Pulsar“ (ein weniger interessanter Name klingt wie PSR J1311-3430). Seine Geschwindigkeit ist mit 13.000 Kilometern pro Stunde recht gering – die Erde bewegt sich achtmal schneller um die Sonne. Der Begleiter des Pulsars hingegen bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von bis zu zwei und beschleunigt auf 2,8 Millionen Kilometer pro Stunde.
Der Name „Schwarze Witwe“ wurde dem Pulsar aufgrund des Verhaltens weiblicher schwarzer Witwen gegeben, die das Männchen nach der Paarung fressen. Pulsar-Veröffentlichungen sterbender Stern so viel Strahlung, dass sie buchstäblich verdampft. Mit der Zeit wird der Neutronenstern seinen Partner vollständig zerstören. Obwohl das Doppelsternsystem von HM Cancri in Bezug auf die Geschwindigkeit seiner Bewegung nur an dritter Stelle steht, müssen wir zugeben, dass ihre Beziehung die „gesündeste“ ist.
Die Menschheit hat gelernt, sehr leistungsstarke und schnelle Objekte zu bauen, deren Zusammenbau Jahrzehnte dauert, um dann die entferntesten Ziele zu erreichen. Das Shuttle im Orbit bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von mehr als 27.000 km pro Stunde. Eine Reihe von NASA-Raumsonden wie Helios 1, Helios 2 oder Vodger 1 sind stark genug, um den Mond in wenigen Stunden zu erreichen.
☛ Dieser Artikel wurde von der englischsprachigen Ressource themysteriousworld.com übersetzt und ist natürlich nicht ganz wahr. Viele russische und sowjetische Trägerraketen und Raumschiffe überwanden die Grenze von 11.000 km/h, aber im Westen gewöhnte man sich offenbar daran, dies nicht zu bemerken. Und es gibt eine Menge frei verfügbarer Informationen über unsere Weltraumobjekte; über die Geschwindigkeit vieler russischer Raumschiffe konnten wir jedenfalls nie etwas herausfinden.
Hier ist eine Liste der zehn schnellsten von der Menschheit hergestellten Objekte:
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10Raketenwagen
Geschwindigkeit: 10.385 km/h
Mit Raketenwagen werden eigentlich Plattformen getestet, die zur Beschleunigung von Versuchsobjekten dienen. Beim Test erreichte der Wagen eine Rekordgeschwindigkeit von 10.385 km/h. Diese Geräte verwenden Gleitpads anstelle von Rädern, um solch blitzschnelle Geschwindigkeiten zu erreichen. Raketenwagen werden von Raketen angetrieben.
Diese äußere Kraft verleiht den Versuchsobjekten eine anfängliche Beschleunigung. Die Straßenbahnen verfügen außerdem über lange, über 3 km lange, gerade Streckenabschnitte. Die Tanks der Raketenwagen sind mit Schmiermitteln, beispielsweise Heliumgas, gefüllt, damit das Versuchsobjekt die erforderliche Geschwindigkeit erreicht. Diese Geräte werden üblicherweise zur Beschleunigung von Raketen, Flugzeugteilen und Flugzeugbergungsabschnitten verwendet.
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9NASA X-43A
Geschwindigkeit: 11.200 km/h
Die ASA X-43 A ist ein unbemanntes Überschallflugzeug, das von einem größeren Flugzeug aus gestartet wird. Im Jahr 2005 wurde die X-43 A der NASA im Guinness-Buch der Rekorde als schnellstes Flugzeug aller Zeiten ausgezeichnet. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 11.265 km/h, was etwa dem 8,4-fachen der Schallgeschwindigkeit entspricht.
NASA X-13 A nutzt Drop-Launch-Technologie. Zuerst trifft dieses Überschallflugzeug in größerer Höhe auf ein größeres Flugzeug und stürzt dann ab. Die erforderliche Geschwindigkeit wird mit einer Trägerrakete erreicht. In der Endphase, nach Erreichen der Zielgeschwindigkeit, läuft die NASA X-13 mit einem eigenen Triebwerk.
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8Shuttle Columbia
Geschwindigkeit: 27.350 km/h
Das Columbia-Shuttle war das erste erfolgreiche wiederverwendbare Raumschiff in der Geschichte der Weltraumforschung. Seit 1981 wurden 37 Missionen erfolgreich abgeschlossen. Die Rekordgeschwindigkeit der Raumfähre Columbia beträgt 27.350 km/h. Als das Schiff am 1. Februar 2003 abstürzte, überschritt es seine normale Geschwindigkeit.
Das Shuttle fliegt normalerweise mit 27.350 km/h, um in der unteren Erdumlaufbahn zu bleiben. Bei dieser Geschwindigkeit konnte die Raumsondenbesatzung den Sonnenaufgang und -untergang mehrmals am Tag beobachten.
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7Shuttle-Entdeckung
Geschwindigkeit: 28.000 km/h
Shuttle Discovery hat eine Rekordzahl erfolgreicher Missionen vorzuweisen, mehr als jede andere Raumschiff. Seit 1984 hat Discovery 30 erfolgreiche Flüge durchgeführt und sein Geschwindigkeitsrekord liegt bei 28.000 km/h. Das ist fünfmal schneller als die Geschwindigkeit einer Kugel. Manchmal müssen Raumfahrzeuge schneller fliegen als ihre normale Geschwindigkeit von 27.350 km/h. Es hängt alles von der gewählten Umlaufbahn und Höhe des Raumfahrzeugs ab.
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6Apollo-10-Lander
Geschwindigkeit: 39.897 km/h
Der Start von Apollo 10 war eine Probe für die NASA-Mission vor der Landung auf dem Mond. Auf dem Rückflug am 26. Mai 1969 erreichte das Apollo-10-Gerät eine Blitzgeschwindigkeit von 39.897 km/h. Das Guinness-Buch der Rekorde hat den Geschwindigkeitsrekord des Apollo-10-Landers als schnellsten Geschwindigkeitsrekord für bemannte Fahrzeuge aufgestellt.
Tatsächlich benötigte das Apollo-10-Modul eine solche Geschwindigkeit, um von der Mondumlaufbahn aus die Erdatmosphäre zu erreichen. Auch Apollo 10 beendete seine Mission in 56 Stunden.
Unsere Sonne umkreist das Zentrum der Milchstraße mit einer Geschwindigkeit von 724.000 Kilometern pro Stunde. Kürzlich haben Wissenschaftler Sterne entdeckt, die mit Geschwindigkeiten von mehr als 1.500.000 km/h aus unserer Galaxie rauschen. Kann sich ein Stern noch schneller bewegen?
Nach einigen Berechnungen erkannten die Astrophysiker Avi Loeb und James Guilshon von der Harvard University, dass sich Sterne tatsächlich schneller bewegen können. Viel schneller. Ihrer Analyse zufolge können Sterne Lichtgeschwindigkeit erreichen. Die Ergebnisse sind rein theoretisch, daher weiß niemand, ob dies passieren könnte, bis Astronomen diese Hypergeschwindigkeitssterne einfangen – was laut Loeb mit der nächsten Generation von Teleskopen möglich sein wird.
Aber Geschwindigkeit ist nicht alles, was Astronomen nach der Entdeckung erwartet. Wenn solche superschnellen Sterne gefunden werden, werden sie helfen, die Entwicklung des Universums zu verstehen. Insbesondere soll den Wissenschaftlern ein weiteres Instrument zur Messung der Expansionsrate des Weltraums zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus, sagt Loeb, könnten solche Sterne unter bestimmten Bedingungen auch Planeten in ihrer Umlaufbahn haben, die durch Galaxien reisen. Und wenn es Leben auf solchen Planeten gibt, könnten sie es von einer Galaxie in eine andere übertragen. Stimme zu, interessante Argumentation.
Alles begann im Jahr 2005, als ein Stern entdeckt wurde, der so schnell von unserer Galaxie wegflog, dass er dem Gravitationsfeld der Milchstraße entkommen konnte. Während In den nächsten Jahren Astronomen konnten mehrere weitere Sterne entdecken, die als Hypergeschwindigkeitssterne bekannt wurden. Diese Sterne wurden vom supermassereichen Schwarzen Loch im Zentrum der Milchstraße ausgestoßen. Wenn ein Paar solcher Sterne, die sich umkreisen, einem zentralen Schwarzen Loch nahe kommt, das millionenfach wiegt größer als die Sonne, treten drei Objekte in einen kurzen Gravitationstanz ein, der dazu führt, dass ein Stern herausgeschleudert wird. Der andere bleibt im Orbit um das Schwarze Loch.
Loeb und Guilshon erkannten, dass, wenn stattdessen zwei supermassereiche Schwarze Löcher kurz vor der Kollision stünden und ein Stern ein Schwarzes Loch umkreiste, Gravitationswechselwirkungen den Stern mit Geschwindigkeiten, die hunderte Male schneller sind als die von Hypergeschwindigkeitssternen, in den intergalaktischen Raum katapultieren könnten. Die Analyse wurde in der Zeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht.
Laut Loeb ist dies das wahrscheinlichste Szenario, in dem die schnellsten Sterne im Universum entstehen könnten. Schließlich kollidieren supermassereiche Schwarze Löcher häufiger als man denkt. Fast alle Galaxien haben supermassereiche Schwarze Löcher in ihrem Zentrum und fast alle Galaxien sind das Ergebnis der Verschmelzung zweier kleinerer Galaxien. Wenn Galaxien verschmelzen, verschmelzen auch die zentralen Schwarzen Löcher.
Loeb und Guilshon berechneten, dass eine Verschmelzung supermassereicher Schwarzer Löcher Sterne mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ausschleudern würde. Nur wenige von ihnen würden nahezu Lichtgeschwindigkeit erreichen, aber der Rest würde ziemlich stark beschleunigen. Loeb sagt beispielsweise, dass es im beobachtbaren Universum möglicherweise mehr als eine Billion Sterne gibt, die sich mit 1/10 der Lichtgeschwindigkeit oder etwa 107.000.000 Kilometern pro Stunde bewegen.
Da die Bewegung eines einzelnen isolierten Sterns durch den intergalaktischen Raum recht schwach sein wird, können sie nur mit leistungsstarken zukünftigen Teleskopen wie dem für 2018 startenden Teleskop entdeckt werden. Und selbst dann werden solche Teleskope höchstwahrscheinlich nur Sterne sehen können, die unsere galaktische Umgebung erreicht haben. Die meisten ausgestoßenen Sterne entstanden wahrscheinlich in der Nähe der Zentren von Galaxien und wurden kurz nach ihrer Geburt ausgestoßen. Das bedeutet, dass sie die meiste Zeit ihres Lebens reisen. In diesem Fall entspricht das Alter des Sterns ungefähr der Zeit, die der Stern zurücklegt. Durch die Kombination der Reisezeit mit der gemessenen Geschwindigkeit können Astronomen die Entfernung von der Heimatgalaxie eines Sterns zu unserer galaktischen Nachbarschaft bestimmen.
Wenn Astronomen Sterne finden können, die aus einer Galaxie herausgeschleudert wurden andere Zeit, werden sie damit in der Lage sein, an verschiedenen Punkten in der Vergangenheit die Entfernung zu dieser Galaxie zu messen. Wenn man untersucht, wie sich dieser Abstand im Laufe der Zeit verändert hat, lässt sich bestimmen, wie schnell sich das Universum ausdehnt.
Zwei verschmelzende Galaxien
Ultraschnell wandernde Sterne könnten andere Verwendungszwecke haben. Wenn supermassive Schwarze Löcher miteinander kollidieren, erzeugen sie Wellen in Raum und Zeit, die intime Details der Verschmelzung der Schwarzen Löcher zeigen. Das Weltraumteleskop eLISA, dessen Start für 2028 geplant ist, wird Gravitationswellen erkennen. Da sich superschnelle Sterne bilden, wenn Schwarze Löcher verschmelzen, fungieren sie als eine Art Signal, das eLISA auf mögliche Quellen von Gravitationswellen hinweist.
Die Existenz solcher Sterne wäre eines der deutlichsten Signale dafür, dass zwei supermassereiche Schwarze Löcher kurz vor der Verschmelzung stehen, sagt der Astrophysiker Enrico Ramirez-Ruiz von der University of California in Santa Cruz. Obwohl sie möglicherweise schwer zu erkennen sind, sind sie von grundlegender Bedeutung neues Werkzeug das Universum zu studieren.
In 4 Milliarden Jahren wird unsere Galaxie mit der Andromeda-Galaxie kollidieren. Die beiden supermassereichen Schwarzen Löcher in ihren Zentren werden verschmelzen und die Sterne könnten ebenfalls herausgeschleudert werden. Unsere Sonne ist zu weit vom Zentrum der Galaxien entfernt, um herausgeschleudert zu werden, aber ein anderer Stern könnte bewohnbare Planeten enthalten. Und wenn es bis dahin noch Menschen gibt, könnten sie möglicherweise auf diesem Planeten landen und in eine andere Galaxie reisen. Obwohl diese Aussicht natürlich weiter entfernt ist als jede andere.
Jetzt lernen wir nichts über irgendein Auto oder Flugzeug, sondern über etwas, das viel, viel schneller ist. Diese Objekte bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von 70.000 Kilometern pro Stunde und sind damit schneller als alle von Menschenhand geschaffenen und natürlichen Objekte auf der Erde
Das ist es...
Alle Supraleiter haben eine ungewöhnliche Eigenschaft: Sie „mögen“ das Magnetfeld nicht und neigen dazu, es nach außen zu drängen, wenn die Linien dieses Feldes mit ihnen in Kontakt kommen. Überschreitet die Feldstärke einen bestimmten Wert, verliert der Supraleiter schlagartig seine Eigenschaften und wird zu einem „gewöhnlichen“ Material.
Dieses Phänomen funktioniert bei verschiedenen Supraleitern unterschiedlich. Bei Supraleitern der ersten Art kann grundsätzlich kein Magnetfeld existieren, bei ihren „Brüdern“ der zweiten Art kann das Magnetfeld jedoch an den Stellen, an denen supraleitende und nicht supraleitende Eigenschaften kombiniert werden, kurze Distanzen durchdringen.
Das Phänomen wurde 1957 entdeckt Sowjetischer Physiker Alexey Abrikosov, für den er 2003 zusammen mit Vitaly Ginzburg und Anthony Leggett den Nobelpreis für Physik erhielt. Das gleiche Phänomen der „teilweisen Durchdringung“ von Magnetfeldern erzeugt ringförmige „Trichter“ im Inneren des Supraleiters elektrische Ströme, die „Abrikosov-Wirbel“ genannt werden.
Die Quantennatur dieser Wirbel sowie ihre Stabilität und Vorhersagbarkeit haben seit langem die Aufmerksamkeit von Physikern auf sich gezogen, die versuchen, Quanten- oder Lichtcomputer zu entwickeln.
Embon und seine Kollegen aus Israel, der Ukraine und den Vereinigten Staaten erhielten die ersten Bilder von Abrikosov-Wirbeln, die im Inneren eines Supraleiters entstehen. Um Fotos zu erhalten, haben israelische Physiker einen hochempfindlichen Sensor entwickelt Magnetfeld Basierend auf Supraleitern ist es in der Lage, Quellen von Magnetfeldern mit einer Größe von 50 Nanometern zu „sehen“ und Änderungen in der Stärke und Richtung der Felder aufzuzeichnen.
Wissenschaftler nutzten den Sensor, um zu beobachten, was im Inneren eines auf eine Temperatur nahe dem absoluten Nullpunkt abgekühlten Bleifilms passiert. Unter diesen Bedingungen verwandelt sich Blei in einen Supraleiter vom Typ II, wodurch Embon und seine Kollegen beobachten konnten, wie sich die Trichter mit zunehmender Spannung beschleunigten.
Als die Wissenschaftler die ersten Messergebnisse erhielten, trauten sie ihren Augen nicht – die Trichter bewegten sich mit ungewöhnlich hoher Geschwindigkeit, etwa 72.000 Kilometer pro Stunde.
Das ist fast das 59-fache der Schallgeschwindigkeit und vergleichbar mit der Geschwindigkeit, mit der sich die Erde um die Sonne bewegt, zehnmal schneller als die Geschwindigkeit einzelner Atome und Moleküle in der Erdatmosphäre. Darüber hinaus bewegen sich alle von Menschenhand geschaffenen Objekte, selbst die schnellsten von ihnen – die New Horizons- und Voyager-Sonden, langsamer als Trichter in Supraleitern.
Wichtig ist aber nicht die Aufzeichnung selbst, sondern die Tatsache, dass sich die Trichter etwa 50-mal schneller bewegen als die Elektronen im Inneren des Supraleiters. Bisher haben Physiker keine Erklärung dafür, was die Trichter beschleunigt und warum sie periodisch miteinander verschmelzen und sich zu Ketten verbinden, was allen Vorstellungen über ihr Verhalten widerspricht.
Wie theoretische Berechnungen von Embon und seinen Kollegen zeigen, sind 72.000 Kilometer pro Stunde nicht die Geschwindigkeitsgrenze für diese Quantenstrukturen. Wird der Supraleiter noch stärker abgekühlt und die Spannung erhöht, lassen sich die Trichter noch weiter beschleunigen. Wissenschaftler hoffen, dass weitere Beobachtungen dieser Objekte dazu beitragen werden, die Natur dieser Wirbel aufzudecken und uns der Schaffung von „Raum“-Supraleitern und darauf basierender Elektronik näher zu bringen.
Forschungsartikel