2019
April
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Zwei Werte für eine Konstante – unmöglich, aber wahr

Das Universum expandiert, darüber sind sich die Astronomen seit langem einig. Edwin Hubble, ein amerikanischer Astronom, entdeckte als erster, dass das Licht ferner Galaxien uns in den roten Bereich verschoben erreicht – dass diese sich also von uns entfernen. Wie schnell der Kosmos aktuell expandiert, wird zu Hubbles Ehren von der Hubble-Konstante ausgedrückt. Sie hat einen Wert von ungefähr (dazu später mehr) 70 Kilometer pro Sekunde und Megaparsec. Wenn ein Objekt also eine Million Parsec (3,26 Millionen Lichtjahre) weiter von uns entfernt ist als ein anderes, bewegt es sich 70 Kilometer pro Sekunde schneller als das zweite Objekt von uns weg.

Messen kann man dies auf verschiedenen Wegen. Weltraumteleskope wie Hubble oder Gaia messen zum Beispiel die Helligkeit bestimmter veränderlicher Sterne, bei denen man die Beziehung zwischen Leuchtkraft-Veränderung und Leuchtkraft kennt. Aus diesen sogenannten Standard-Kerzen lässt sich die Entfernung der Galaxien berechnen, in denen sie sich befinden – und schließlich die Geschwindigkeit ermitteln, mit denen sie sich von uns entfernen.

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Woraus Dunkle Materie nicht besteht

„Wenn du das Unmögliche ausgeschlossen hast, muss das, was übrig bleibt, so unwahrscheinlich es auch klingt, die Wahrheit sein“, sagt der Detektiv Sherlock Holmes in „Das Zeichen der Vier“ zu Dr. Watson. So ähnlich gehen die Kosmologen auf der Suche nach der Dunklen Materie vor, die ja 85 Prozent der Masse des Universums ausmachen soll. Sie schließen eine Komponente nach der anderen aus. In jüngster Zeit ist ihnen das gleich dreimal gelungen.

Dunkle Materie besteht nicht aus kleinen Schwarzen Löchern. Das haben Astronomen mit Hilfe des japanischen Subaru-Teleskops gezeigt. Ihre Strategie war dabei sehr spannend. Nach u.a. von Stephen Hawking entworfenen Theorien könnte das Universum voller winziger, mikrometergroßer Schwarzer Löcher sein, die im Urknall entstanden sind. Diese primordialen Schwarzen Löcher sind zwar unsichtbar. Aber sie wirken durch ihre Gravitation. Gäbe es zwischen der Erde und der Andromeda-Galaxie eine größere Zahl von ihnen, müssten sie regelmäßig das Licht von Sternen der fernen Galaxie ablenken. Nach solchen Ablenkungen haben die Astronomen gesucht – und sie nicht in ausreichender Zahl gefunden, damit diese primordialen Schwarzen Löcher noch Kandidaten für die Dunkle Materie wären.

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