Dunkle Materie

Wurden die ersten Schwarzen Löcher in Form von Baby-Universen geboren? Astrophysik

Wurden die ersten Schwarzen Löcher in Form von Baby-Universen geboren?

Kurz nach dem Urknall war das Universum noch undurchdringlich. Seine Dichte war so hoch, dass eine Schwankung von nur 50 Prozent – eine Kaffeebohne in einem Kuchenteig also – gereicht hätte, sofort ein Schwarzes Loch zu produzieren. Die Dichte war immerhin variabel genug, um aus den Unterschieden später ganze Galaxien wachsen zu lassen. Allerdings scheint es zu diesem Zeitpunkt keinerlei "Kaffeebohnen" gegeben zu haben – das verrät heute die doch recht uniforme kosmische Hintergrundstrahlung. Trotzdem könnten damals sogenannte promordiale Schwarze Löcher entstanden sein, nur eben auf anderen Wegen. Sie könnten heute die gesamte oder einen Teil der dunklen Materie…
Mit Pendeln auf der Suche nach Dunkler Materie Astrophysik

Mit Pendeln auf der Suche nach Dunkler Materie

Aktuelle Experimente, die nach Dunkler Materie fahnden, basieren meist auf der Idee, dass diese sich doch auch irgendwie zeigen müsste, also durch Interaktionen mit normaler Materie. Nun ist jedoch das einzige, was wir über diesen wichtigen Bestandteil des Universums wirklich wissen, die Tatsache, dass eine Wechselwirkung mit normaler Materie über die Gravitation erfolgt. Darüber sind die Forscher überhaupt erst darauf gekommen, dass es Dunkle Materie gibt. Liegt es vielleicht daran, dass man bisher bloß ergebnislos gefahndet hat? Dann könnte eine Methode helfen, die jetzt Forscher des NIST und ihre Kollegen vorgestellt haben. "Unser Vorschlag stützt sich rein auf die Gravitationskopplung,…
Galaxien im kosmischen Spinnennetz aus Dunkler Materie Astrophysik

Galaxien im kosmischen Spinnennetz aus Dunkler Materie

Mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) der ESO haben Astronomen sechs Galaxien gefunden, die sich um ein supermassives Schwarzes Loch herumbewegten, als das Universum weniger als eine Milliarde Jahre alt war. Die Galaxien befinden sich in einer Art von kosmischem "Spinnennetz" aus Gas, das sich über ein Gebiet mit der 300-fachen Größe der Milchstraße erstreckt. "Die Filamente des kosmischen Netzes sind wie Spinnennetzfäden", erklärt Marco Mignoli, Astronom am Nationalen Institut für Astrophysik (INAF) in Bologna, Italien, und Hauptautor der neuen Forschung, die heute in Astronomy & Astrophysics veröffentlicht wurde. "Die Galaxien wachsen dort, wo sich die Filamente kreuzen,…
Dunkle Materie: Dem Z‘-Boson auf der Spur Astrophysik

Dunkle Materie: Dem Z‘-Boson auf der Spur

Fast 1000 Physiker aus 26 Ländern haben sich einer kollektiven Aufgabe verschrieben: Im Belle-2-Experiment suchen sie nach Anzeichen einer neuen Physik, die unter anderem die Dunkle Materie erklären könnte. Dieses Phänomen, dessen Existenz im Universum gleich mehrfach sichtbar ist, verweigert sich Erklärungen mit Hilfe des aktuellen Standardmodells der Physik bislang hartnäckig. Im Belle-2-Experiment lassen die Forscher im Beschleunigerring SuperKEKB im japanischen Tsukuba Elektronen mit ihren Antiteilchen, den Positronen (gleich schwer, aber entgegengesetzte Ladung kollidieren. Die Hoffnung: bei diesen Kollisionen Spuren eines neuen Elementarteilchens zu finden, des Z'-Bosons (ausgesprochen: zee prime). Das Z' ist im Standardmodell nicht enthalten. Es wird…
Hexaquark d*(2380): ein neuer Kandidat für die Dunkle Materie Astrophysik

Hexaquark d*(2380): ein neuer Kandidat für die Dunkle Materie

Eines der großen Rätsel unseres Universums besteht in der Frage, woraus Dunkle Materie besteht. Dass sie existiert, ergibt sich aus mehrerren Hinweisen der Astronomen, u.a. was Eigenheiten der Rotation von Galaxien betrifft. Immerhin 63 Prozent des Materieanteils des Kosmos müssten demnach die Dunkle Materie ausmachen, von deren Natur die Physiker bisher keine Ahnung haben. Klar ist nur, dass Dunkle Materie lediglich über de Gravitation mit normaler Materie wechselwirkt. In Frage kommen u.a. sogenannte WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles, schwach wechselwirkende massive Teilchen) die zur kalten dunklen Materie gehören. Allerdings kommen die Forscher auf der Suche nach ihnen nur langsam…
Hubble weist kleine Klumpen Dunkler Materie nach Astrophysik

Hubble weist kleine Klumpen Dunkler Materie nach

Dunkle Materie hält Galaxien beieinander und gibt dem sichtbaren Universum seine Struktur. Obwohl sie etwa fünf Sechstel der Gesamt-Masse des Kosmos ausmacht, weiß bisher niemand, woraus sie besteht. Es gibt zwar einige Hinweise, woraus Dunkle Materie nicht besteht, aber trotzdem stehen die Forscher noch vor der Aufgabe, zwischen heißer, kalte und womöglich gar verschwommener Dunkler Materie unterscheiden zu müssen, wobei sich die Temperaturangabe hier auf die Geschwindigkeit beziehen, mit der sich die Teilchen der Dunklen Materie bewegen. Das Hubble-Teleskop der NASA hat die Wahrscheinlichkeiten jetzt erneut ein Stück weiter zur kalten Dunklen Materie verschoben, wie sie auch das Standardmodell…
Wie ein Universum aus verschwommener Dunkler Materie ausgesehen haben könnte Astrophysik

Wie ein Universum aus verschwommener Dunkler Materie ausgesehen haben könnte

Die genaue Zusammensetzung von 84 Prozent der gesamten Materie des Universums ist unbekannt. Es ist der Teil, Dunkle Materie genannt, der weder Strahlung abgibt noch auf andere Weise als über die Gravitation mit der uns bekannten, gewöhnlichen Materie interagiert. Im Standardmodell des Universums, Lambda-CDM, steckt, was Kosmologen hinter der Dunklen Materie vermuten. Sie gehen davon aus, dass es sich um "kalte" Dunkle Materie (cold dark matter) handelt. Als "kalt" gilt in der Physik, was sich nur langsam bewegt. Die so genannten "WIMPs" (weakly interacting massive particles) müssten bisher unbekannte Teilchen sein, schwerer als alles, was wir bisher kennen, und…
Woraus Dunkle Materie nicht besteht Buch

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…