Kosmos-Quiz: Denk dich durch Raum und Zeit

Teste dein Wissen über Planeten, Sterne und Raumfahrt—knifflige Fragen für schlaue Köpfe ab 15. Bist du bereit, das Universum zu enträtseln?

  1. Welcher Prozess erzeugt die meisten schweren Elemente (schwerer als Eisen) im Universum?
    1. Roter Riese
    2. Supernovae Typ II
    3. Neutronenstern‑Kollision
    4. Kosmische Strahlung
  2. Warum zeigt der kosmische Mikrowellenhintergrund kleine Temperaturfluktuationen?
    1. Instrumentenrauschen
    2. Sternemissionen
    3. Galaktische Staubspuren
    4. Dichte‑Anisotropien
  3. Welche Messgröße nutzt man, um die Rotationsgalaxien zur Dunklen Materie nachzuweisen?
    1. Rotationskurve
    2. Sternenlichtfarbe
    3. Parallaxenmessung
    4. Spektraltypbestimmung
  4. Welcher Mechanismus treibt die Jets in aktiven Galaxienkernen an?
    1. Sonnenflares
    2. Stellarwinddruck
    3. Magnetohydrodynamik
    4. Dunkle Materie
  5. Warum verlieren heiße, massearme Sterne wie die Sonne am Ende ihrer Entwicklung nicht sofort ihre äußeren Schichten?
    1. Sofortige Supernova
    2. Sofortige Kernfusion
    3. Sofortiger Kollaps
    4. Hydrostatic equilibrium
  6. Welche Beobachtung stützt die Existenz von Exoplaneten mit retrograder Umlaufbahn?
    1. Rossiter‑McLaughlin
    2. Gravitationslinse
    3. Transitdauerverkürzung
    4. Sonneffizienzkurve
  7. Welcher Effekt erklärt die Zeitdilatation nahe einem Schwarzen Loch?
    1. Tidal locking
    2. Dopplereffekt
    3. Aberrationsphänomen
    4. Gravitational redshift

Antworten und Erklärungen

  1. Frage: Welcher Prozess erzeugt die meisten schweren Elemente (schwerer als Eisen) im Universum?
    Antwort: Neutronenstern‑Kollision
    Erklärung: Bei Kollisionen von Neutronensternen entstehen extrem neutronenreiche Bedingungen, die schnelle Neutroneneinfänge (r‑Prozess) ermöglichen und schwere Elemente bilden. Fun fact: Gold und Platin stammen größtenteils aus solchen Ereignissen.
  2. Frage: Warum zeigt der kosmische Mikrowellenhintergrund kleine Temperaturfluktuationen?
    Antwort: Dichte‑Anisotropien
    Erklärung: Kleine Dichteschwankungen im frühen Universum führten zu Temperaturunterschieden im CMB, aus denen später Galaxien entstanden. Fun fact: Diese Fluktuationen wurden präzise von Planck gemessen.
  3. Frage: Welche Messgröße nutzt man, um die Rotationsgalaxien zur Dunklen Materie nachzuweisen?
    Antwort: Rotationskurve
    Erklärung: Rotationskurven zeigen, dass äußere Sternbahnen schneller rotieren als durch sichtbare Masse erklärbar — Hinweis auf Dunkle Materie. Fun fact: Vera Rubin war Pionierin dieser Messungen.
  4. Frage: Welcher Mechanismus treibt die Jets in aktiven Galaxienkernen an?
    Antwort: Magnetohydrodynamik
    Erklärung: Starke Magnetfelder und Plasmarotation in der Akkretionsscheibe leiten Energie in fokussierte Jets — ein MHD‑Prozess. Fun fact: Jets können Megaparsecs weit reichen.
  5. Frage: Warum verlieren heiße, massearme Sterne wie die Sonne am Ende ihrer Entwicklung nicht sofort ihre äußeren Schichten?
    Antwort: Hydrostatic equilibrium
    Erklärung: Die Schichtabgabe erfolgt schrittweise, weil Strahlungsdruck und Gravitation über lange Zeiten im Gleichgewicht stehen; erst auf der AGB kommt starker Massenverlust. Fun fact: Planetarische Nebel sind Überreste dieses langsamen Prozesses.
  6. Frage: Welche Beobachtung stützt die Existenz von Exoplaneten mit retrograder Umlaufbahn?
    Antwort: Rossiter‑McLaughlin
    Erklärung: Die Rossiter‑McLaughlin‑Effektmessung während Transits zeigt die Projektion der Bahnebene relativ zur Sternrotation und kann Retrograde offenbaren. Fun fact: Solche Systeme deuten auf dynamische Migration hin.
  7. Frage: Welcher Effekt erklärt die Zeitdilatation nahe einem Schwarzen Loch?
    Antwort: Gravitational redshift
    Erklärung: Gravitative Zeitdilatation führt dazu, dass Licht aus starkem Gravitationsfeld rotverschoben wird und externe Beobachter Prozesse langsamer sehen. Fun fact: GPS‑Satelliten müssen ähnliche Effekte berücksichtigen, wenn auch viel schwächer.