Astrophysik

Können supermassive Schwarze Löcher direkt aus Dunkler Materie kollabieren? Astrophysik

Können supermassive Schwarze Löcher direkt aus Dunkler Materie kollabieren?

Schwarzes Loch und Dunkle Materie, das klingt auf den ersten Blick wie eine passende Kombination. Allerdings gibt es da ein Problem: die Dunkle Materie befindet sich vor allem in den Außenbereichen von Galaxien, in gewaltigen Halos. Supermassive Schwarze Löcher hingegen bilden den Kern einer Galaxie. Geht da trotzdem etwas zusammen, das zusammengehört? Vielleicht. Was supermassive Schwarze Löcher betrifft, hat die Kosmologie noch ein Problem. Denn wie genau sie sich ursprünglich gebildet haben, ist heute eines der größten Probleme bei der Erforschung der Galaxienentwicklung. Supermassive Schwarze Löcher wurden bereits 800 Millionen Jahre nach dem Urknall beobachtet, aber wie sie so…
Wenn ein Stern zerreißt … Astrophysik

Wenn ein Stern zerreißt …

… erzeugt ein Myon tief unter dem Eis der Antarktis eine Spur in einem gigantischen Detektor. Das Myon ist entstanden, weil ein energiereiches Neutrino mit einem Atom des Detektors wechselgewirkt hat. Das Neutrino begann seine Reise vor rund 700 Millionen Jahren, etwa zu der Zeit, als sich die ersten Tiere auf der Erde entwickelten. Das ist die Reisezeit, die das Teilchen brauchte, um von der weit entfernten, namenlosen Galaxie (katalogisiert als 2MASX J20570298+1412165) im Sternbild Delphin zur Erde zu gelangen. Entstanden ist es in Folge von "AT2019dsg". So nennen Astronomen ein Ereignis, bei dem ein Stern von einem Schwarzen…
Wie schwer ist die Dunkle Materie? Astrophysik

Wie schwer ist die Dunkle Materie?

Die Dunkle Materie ist ein mysteriöses Phänomen. Wir wissen nicht, wie sie aussieht und woraus sie besteht. Physiker sind aber überzeugt, dass sie existiert, denn die Wirkung ihrer Anziehungskraft lässt sich an vielen Beispielen im Kosmos beobachten. Das sichtbare Weltall - wir selbst, die Planeten und Sterne - macht 25 Prozent der gesamten Masse im Universum aus. Die restlichen 75 Prozent seiner Masse bestehen aus Dunkler Materie. Dass sie über die Gravitation wechselwirkt, gibt den Forschern immerhin einen Hinweis, wie schwer ihre Teilchen sein könnten. Man ging bisher davon aus, dass ihre Masse zwischen 10-24 eV und 1028 eV liegen müsste.…
Sechs Exoplaneten in ungewöhnlicher Resonanz Astrophysik

Sechs Exoplaneten in ungewöhnlicher Resonanz

Wenn man Mehrkörpersysteme sich selbst überlässt, stellt sich manchmal eine merkwürdige Ordnung ein. Die Abstände der Planetenbahnen sind ganzzahlige Vielfache eines Grundwertes, Monde und Planeten bewegen sich im Gleichklang, Himmelskörper wenden sich stets dieselbe Seite zu – was wir dann als kosmische Ordnung wahrnehmen, sind alles keine Wunder, sondern bloß Ergebnisse der Wirkung der Gravitation in einem auf bestimmte Weise aufgebauten System. Das trifft auch auf TOI-178 zu, einen etwa 200 Lichtjahre entfernten Stern im Sternbild Sculptor. Als Forscher den Stern zum ersten Mal beobachteten, vermuteten sie zunächst, sie hätten zwei Planeten entdeckt, die ihn auf der gleichen Bahn umkreisen.…
Auf der Suche nach dem Axion, einem hypothetischen Elementarteilchen Astrophysik

Auf der Suche nach dem Axion, einem hypothetischen Elementarteilchen

Schon seit einiger Zeit denken Physiker über ein Elementarteilchen nach, das sehr wenig Masse, keine elektrische Ladung und keinen Spin (quantenphysikalischen Drehimpuls) besitzt. Es würde mit anderen Teilchen wegen dieser Eigenschaften sehr wenig interagieren und wäre deshalb ein guter Kandidat für die Dunkle Materie, die sich genau dadurch auszeichnet. Aber das Axion wird auch in der Physik gebraucht, weil im Neutron, einem neutralen Kernteilchen, die Ladung der Quarks, aus denen es sich zusammensetzt, so perfekt verteilt ist, dass dem Neutron nach außen hin gar nicht anzumerken ist, dass in seinem inneren sich ausgleichende Ladungen stecken. Physikalisch ausgedrückt: Das Neutron…
Frühgeburt? Der am weitesten entfernte Quasar wirft Fragen auf Astrophysik

Frühgeburt? Der am weitesten entfernte Quasar wirft Fragen auf

Astronomen haben den bisher am weitesten entfernten Quasar entdeckt. Das ungeheure Himmelsobjekt namens J0313-1806, das schon 670 Millionen Jahre nach dem Urknall existiert hat, leuchtet tausendmal heller als die Milchstraße und wird von einem weiteren Extrem angetrieben, dem frühesten supermassiven Schwarzen Loch, das mehr als 1,6 Milliarden Mal so viel Masse wie die Sonne hat. Dieser voll ausgebildete ferne Quasar mit einer Rotverschiebung von z = 7,64, der vor mehr als 13 Milliarden Jahren entstanden ist, ist auch der früheste bisher entdeckte Quasar, der den Astronomen einen Einblick in die Entstehung massereicher Galaxien im frühen Universum gibt. Quasare, die…
Ich begrüße unsere künftigen Herrscher, die Künstlichen Superintelligenzen Astrophysik

Ich begrüße unsere künftigen Herrscher, die Künstlichen Superintelligenzen

Eine Künstliche Intelligenz, die schlauer als der Mensch ist, gehört in der Science Fiction zu den Lieblingssujets. Es gibt Forscher, die behaupten, dass solch eine KI technisch nicht möglich ist. Andere halten sie für unvermeidlich. Wenn das der Fall sein könnte, steht die Menschheit vor einem schwierigen Problem. Können wir irgendwie sicherstellen, dass diese Superintelligenz uns wohlgesonnen ist? Können wir sie kontrollieren? Denn wenn uns das nicht gelingt, läge das Überleben der Menschheit allein in ihrer Hand. Eine Vorstellung, die uns so wenig gefallen kann, dass wir dann alles daransetzen müssten, ihre Entstehung zu verhindern. Ein internationales Forscherteam hat…
Wie die Erde auf dem Meer der Raumzeit schaukelt Astrophysik

Wie die Erde auf dem Meer der Raumzeit schaukelt

Eine konstante Strahlung im Mikrowellenbereich, die Hintergrundstrahlung, verrät den Kosmologen schon lange, dass 380.000 Jahre nach dem Urknall etwas Wichtiges passiert ist. Damals rekombinierten Elektronen und Protonen zu molekularem Wasserstoff, sodass das All endlich durchsichtig wurde, sich also Licht ausbreiten können. Die Überbleibsel dieses Lichts, in das Infrarot verschoben, können wir heute noch messen. Aber kurz nach dem Urknall ist eine Menge passiert. Das ganz frühe Universum wurde von zeitveränderlichen Skalarfeldern bestimmt, nach der Inflationsphase müsste es zu  einem Energietransfer von Inflaton-Teilchen auf reguläre Materie gekommen sein, es gab diverse Phasenübergänge, bei denen das Universum hart von einem zum folgenden…