Bei dem dritten interstellaren Himmelskörper, der auf dem Weg durchs Sonnensystem entdeckt wurde, handelt es sich um einen Kometen, dessen Schweif mehr als 25.000 Kilometer lang ist. Das haben weitere Beobachtungen von 3I/ATLAS ergeben, deren Ergebnisse im Astronomer’s Telegram veröffentlicht wurden. Außerdem gibt es inzwischen auch einen vorab veröffentlichten wissenschaftlichen Artikel (PDF), in dem die bisherigen Erkenntnisse zusammengefasst werden. So hat das Objekt wohl einen Durchmesser von etwa 10 km, wahrscheinlich weniger. Durchs Sonnensystem rast der Komet mit einer Geschwindigkeit von 221.000 km/h, an der Sonne werde er noch beschleunigt, ergänzt die NASA. Die hat auch jene Aufnahme veröffentlicht, auf welcher der interstellare Komet entdeckt wurde.

3I/ATLAS wurde erst am Dienstag aus Chile mit dem Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) entdeckt. Im Nachgang wurde das Objekt aber auch auf älteren Aufnahmen entdeckt, die bis zum 14. Juni zurückreichen. Dank dieser „Precoveries“ konnte seine Bahn bestimmt und bestätigt werden, dass er nur auf der Durchreise ist. Der Erde wird er sich auf etwa 1,6 Astronomische Einheiten (AE) annähern, also immer weiter entfernt sein, als die Sonne. Der wird er sich am 30. Oktober auf bis zu 1,4 AE annähern. Bis September können Observatorien auf der Erde ihn beobachten, danach wird er dafür zu nah an der Sonne sein. Ab Dezember können wir ihn wieder finden und seinen Abschied mitverfolgen.

Nach der Entdeckung sind rasch die unterschiedlichsten Einrichtungen aktiv geworden, um möglichst schnell, möglichst viel über den Besucher herauszufinden. Bei der Europäischen Weltraumagentur ESA war das beispielsweise das Büro für die planetare Verteidigung, für das Observatorien in Hawaii, Chile und Australien den Kometen ins Visier nehmen. Je mehr sich der Himmelskörper der Sonne nähert, desto stärker wird er erhitzt und desto länger wird der Schweif, der aus Material besteht, das aus ihm sublimiert. Dabei wird aus dem gefrorenen Material direkt Dampf, über dessen Analyse die Zusammensetzung des Objekts ermittelt werden kann.

„Etwas wirklich Außerirdisches“

Die ESA erklärt nun auch, warum der interstellare Komet von so großem Interesse für die Forschung ist. Während alle Planeten, Monde, Asteroiden, Kometen und Lebensformen im Sonnensystem eine gemeinsame Herkunft teilen, ist 3I/ATLAS völlig fremd. Während es noch sehr lange dauern dürfte, bis die Menschheit überhaupt die Möglichkeit bekommen könnte, andere Sternsysteme direkt zu erforschen oder gar zu besuchen, bieten Objekte wie 3I/ATLAS, etwas „wirklich Außerirdisches zu berühren“. Auch deshalb arbeitet man bei der ESA daran, eine Sonde zu bauen, die bald im All auf solch einen Besucher warten soll, um ihn dann direkt erforschen zu können.

Vor 3I/ATLAS wurden bislang nur zwei Himmelskörper entdeckt, die nicht an einen Stern gebunden sind und Sternsysteme wie das unsere lediglich durchqueren: 1I/ʻOumuamua im Jahr 2017 und 2I/Borisov in den Jahren 2019 und 2020. Beide waren von höchstem Interesse für die Forschung, weil sie uns als Objekte von außerhalb des Sonnensystems derart nahegekommen sind. 3I/ATLAS ist nun das erhoffte dritte Exemplar, und die Aufregung unter Astronomen und Astronominnen über den Fund dürfte noch eine Weile anhalten. Bis September können Observatorien auf der Erde den interstellaren Kometen direkt beobachten, danach wird er dafür zu nah an der Sonne sein. Ab Dezember wird er dann wieder sichtbar und wir können seinen Abschied mitverfolgen.

(mho)

Vom plötzlichen Herztod sind besonders Menschen mit hypertropher Kardiomyopathie (HCM) betroffen, einer erblichen Herzmuskelerkrankung. Bislang war es Ärzten kaum möglich, zuverlässig vorherzusagen, welche Patienten gefährdet sind – ein Problem, das nun ein neues KI-Modell lösen soll. Ein Forschungsteam der Johns Hopkins University hat das System MAARS (Multimodal Artificial intelligence for Arrhythmia Risk Stratification) entwickelt, um deutlich größere Genauigkeit als klassische klinische Risikorechner das individuelle Risiko für einen plötzlichen Herztod vorauszusagen. „Wir sind [mit MAARS] in der Lage, mit sehr hoher Genauigkeit vorherzusagen, ob ein Patient ein sehr hohes Risiko für einen plötzlichen Herztod hat oder nicht“, sagt Natalia Trayanova, Co-Autorin der Arbeit „Multimodal AI to forecast arrhythmic death in hypertrophic cardiomyopathy“ , die als Open Access im Magazin Nature Cardiovascular Research veröffentlicht wurde.

Im Kern analysiert MAARS multimodale Patientendaten: elektronische Gesundheitsakten, kardiologische Befunde und kontrastmittelverstärkte MRT-Bilder des Herzens. Gerade letztere zeigten bislang zwar Narbengewebe, das als Risikomarker für Rhythmusstörungen gilt, wurden jedoch klinisch kaum systematisch ausgewertet, so die Forscherinnen und Forscher. MAARS hingegen nutzt ein tiefes neuronales Netz mit Transformer-Architektur, um aus diesen dreidimensionalen Bilddaten bislang ungenutzte Informationen zu extrahieren.

Der Nutzen ist evident: Während etablierte Leitlinien der American Heart Association oder der europäischen Kardiologie-Gesellschaft in Studien nur eine Treffergenauigkeit von etwa 50 Prozent erreichen – kaum besser als Zufall –, erreiche MAARS eine Genauigkeit von bis zu 0,89 im internen und 0,81 im externen Testdatensatz. Laut dem Forschungsteam liegt die Genauigkeit für die Altersgruppe zwischen 40 und 60 Jahren – jene mit dem höchsten Risiko – sogar bei 93 Prozent.

Weniger Fehlalarme, gezieltere Therapie

Ein zentrales Versprechen der KI-Vorhersage ist, dass sie nicht nur Leben retten, sondern auch unnötige medizinische Eingriffe vermeiden soll. Aktuell werden vielen HCM-Patienten prophylaktisch Defibrillatoren implantiert – obwohl sie nie einen gefährlichen Herzstillstand erleben werden. Diese Geräte bergen eigene Risiken, etwa durch Infektionen oder falsche Schocks. MAARS könnte helfen, diese Eingriffe auf die wirklich gefährdeten Patienten zu konzentrieren.

Zudem liefert das System nachvollziehbare Erklärungen für seine Entscheidungen. Mithilfe sogenannter Shapley-Werte lassen sich die wichtigsten Risikofaktoren auf individueller Ebene identifizieren – etwa die Ausprägung der Narbenbildung, bestimmte Rhythmusstörungen oder funktionelle Parameter des Herzens. Auch visuelle Erklärungen sind möglich: Heatmaps auf den MRT-Bildern zeigen, auf welche Regionen der Herzstruktur die KI besonders achtet.

Die Forscher versprechen ein weiteres Qualitätsmerkmal: MAARS habe bei den Tests keine systematischen Verzerrungen gegenüber bestimmten Alters- oder Geschlechtsgruppen gezeigt – ein häufiges Problem in der KI-basierten Medizin. Dennoch bleiben Einschränkungen: Die Datenbasis ist mit insgesamt knapp 840 Patienten über zwei Zentren hinweg begrenzt, die Zahl tatsächlicher plötzlicher Herztode im Studienzeitraum gering. Das mache die Modellvalidierung statistisch anspruchsvoll, so die Forscher.

Der klinische Einsatz sei noch Zukunftsmusik. Zwar ist der Code öffentlich zugänglich, doch die Integration in bestehende Krankenhaussysteme sowie die regulatorische Zulassung stünden noch aus. MAARS benötige hochwertige Bilddaten und umfangreiche Patienteninformationen – beides sei nicht überall verfügbar.

(mack)

Wie regelt man einen Motor, wie misst man Gewicht oder Licht, und wie steuert man damit sein Smart Home? Das neue Make Special zur Oxocard Connect liefert auf über 60 Seiten die passenden Antworten – mit leicht verständlichen Anleitungen, praktischen Versuchen und spannenden Projekten rund um das Thema Messen, Steuern und Regeln.

Im Fokus steht das neue Oxocard Connect Experimentierkit, das die Programmierplattform Oxocard Connect (seperat im Shop erhältlich) um zahlreiche Sensoren, Aktoren und Treiber erweitert: Farb- und Lichtsensor, Wägezelle, Touch-Sensor, IR-Kommunikation, smartes Servo und motorisierter Fader sind nur einige Highlights. Alle Module sind als Breakouts ausgeführt und direkt ins Breadboard steckbar.

Bild 1 von 4

Blick ins Heft