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Astronomie: Erste Galaxie ohne Dunkle Materie entdeckt

Dunkle Materie ist unsichtbar, doch dachte man, in jeder Galaxie komme sie vor. Eine nun erspähte Zwerggalaxie widerlegt das – und somit alternative Gravitationstheorien. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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Dunkle Materie fehlt: Eine Galaxie gibt Rätsel auf

Astronomen sind verblüfft über eine fast durchsichtige Galaxie ohne Dunkle Materie. Die Entdeckung stellt vieles infrage, was Forscher über die Entwicklung von Galaxien bisher angenommen haben. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Suche nach unsichtbarer Kraft: "Dunkle Materie hat ein kosmisches Netz gebildet"

Sterne und Licht bewegen sich auf rätselhaften Bahnen – von unsichtbarer Kraft gelenkt. Forscher vermuten ein Netz dunkler Energie, das alles durchdringt. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Universum: Dunkle Materie hat an Einfluss gewonnen

Die rätselhafte Dunkle Materie ist im jungen Universum offenbar weniger einflussreich gewesen, als sie es heute ist. Das legen neue Beobachtungen entfernter Galaxien nahe. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Vera Rubin: Pionierin der Dunklen Materie gestorben

Sie war eine weibliche Vorreiterin in der Astronomie und fand die ersten direkten Beweise für Dunkle Materie. Nun ist die US-Wissenschaftlerin Vera Rubin im Alter von 88 Jahren gestorben. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Suche nach Dunkler Materie: Wie Sie sehen, sehen Sie nichts

Woraus besteht die Dunkle Materie, die mehr als ein Viertel unseres Universums ausmacht? Das bisher sensibelste Experiment dazu hat nun seine Arbeit eingestellt – ohne Antworten zu finden. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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China macht mit eigenem Weltraumteleskop Jagd auf Dunkle Materie

(Mehr in: RSS-Feed Wissenschaft – die neusten Meldungen zum Thema Wissenschaft von STERN.DE)

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Die „dunkle Materie“ im Protein-Universum

Ob Antikörper, Enzym oder Transportstoff: Proteine haben lebenswichtige Funktionen. Zwar können Wissenschaftler die dreidimensionale Struktur vieler Proteine zumindest teilweise aufklären. Doch für viele Protein-Bausteine oder sogar ganze Eiweißmoleküle wurde die Struktur noch nicht bestimmt. Diese „dunklen Proteine“ könnten eine Schlüsselrolle für das Verständnis vonKrankheiten spielen. Ein Team internationaler Wissenschaftler unter Beteiligung der Technischen Universität München (TUM) ist dem Geheimnis des „dunklen Proteoms“ mit den Methoden der Bioinformatik einen Schritt näher gekommen. Proteinforschung und Biomedizin bilden einen Forschungsschwerpunkt der TUM.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Forschung im Untergrund: Neuer Detektor soll Dunkle Materie aufspüren

Noch niemand hat bisher die geheimnisvolle Dunkle Materie direkt nachweisen können. Dabei müsste das ganze Universum voll davon sein. Ein Experiment an einem ungewöhnlichen Ort in Italien soll die Suche nun voranbringen. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Kosmisches Rätsel: Jagd auf die geheimnisvolle Dunkle Materie

(Mehr in: RSS-Feed Wissenschaft – die neusten Meldungen zum Thema Wissenschaft von STERN.DE)

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Dunkle Materie: Hier gibt es nichts zu sehen. Weitermachen!

Forscher suchen seit Jahren die Stoffe, aus denen dunkle Energie und Materie sind. Jetzt sind sie wieder einen Schritt vorangekommen. Weil sie nichts gefunden haben. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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empirische WIMPs und rationale SUSY-Teilchen

In einem alten Artikel von 2014 habe ich über die Suche nach Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) geschrieben. Solche nur über die Schwache Kernkraft wechselwirkenden Teilchen sind ein wichtiger Kandidat für die gesuchte dunkle Materie. Andererseits könnte es sich bei diesen Teilchen um supersymmetrische (SUSY) Teilchen handeln. Ein Anlass, einmal über verschiedene Motivationen für Grundlagenforschung nachzudenken. (Mehr in: BrainLogs)

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empirische WIMPs und rationale SUSY-Teilchen

In einem alten Artikel von 2014 habe ich über die Suche nach Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) geschrieben. Solche nur über die Schwache Kernkraft wechselwirkenden Teilchen sind ein wichtiger Kandidat für die gesuchte dunkle Materie. Andererseits könnte es sich bei diesen Teilchen um supersymmetrische (SUSY) Teilchen handeln. Ein Anlass, einmal über verschiedene Motivationen für Grundlagenforschung nachzudenken.

Ob ein Experiment wie der Teilchenbeschleuniger CERN oder das unterirdische Labor SNOWLAB nach WIMPs oder SUSY-Teilchen suchen, ist in erster Linie eine Frage der wissenschaftlichen Motivation. Die Anforderungen und sogar die zu entdeckenden Teilchen sind gleich.

Erklärung für Phänomene

Nach WIMPs suchen wir, weil es ein Phänomen gibt, dessen Erklärung unklar ist. Astronomische Beobachtungen legen die Existenz dunkler Materie nahe. Diese Materie könnte aus Teilchen bestehen, die nicht elektromagnetisch wirken1 und nicht oder nur sehr langsam in andere Teilchen zerfallen2. Wir erwarten also schwach wechselwirkende Teilchen, das ist das WI in WIMP. Außerdem müssen die Teilchen mehr Masse haben als zum Beispiel Neutrinos. Es müssen massive Teilchen sein. Das ist das MP in WIMP.

Die Eigenschaften von WIMPS sind also durch bereits erfolgte Beobachtungen festgelegt. Wir suchen ein fehlendes Steinchen zu einem Mosaik von ineinander passenden Beobachtungen.

Konsequenz einer Theorie

Dieselben Geräte, mit denen WIMPs gefunden werden können, können auch supersymmetrische (SUSY) Partner zu den bekannten Elementarteilchen finden. Hier ist die Motivation diese Teilchen zu suchen anders: Symmetrie hat sich als Konzept bisher hervorragend bewährt. Deshalb suchen theoretische Physikerinnen und Physiker nach neuen Ansätzen, die der Natur weitere Symmetrien zusprechen.

Bekannt ist die Symmetrie zwischen Teilchen und Antiteilchen. Das ist eine Ladungssymmetrie3, Antiteilchen haben die gegenteilige elektrische Ladung wie ihre Partner. Sie gehören aber zur selben Teilchenklasse. Mit Teilchenklasse meine ich hier Fermionen und Bosonen. Fermionen sind Teilchen, die Materie bilden, also Quarks und Elektronen. Bosonen sind Teilchen, die Kräfte übertragen, also unter anderem Photonen und Gluonen.

Wenn die These der Supersymmetrie stimmt, dann gibt es einen supersymmetrischen Partner zu jedem der bekannten Teilchen, der einer anderen Teilchenklasse angehört. Jedes Materie-Teilchen (Fermion) hat einen bosonischen Partner. Jedes Kraft-Teilchen (Boson) hat einen fermionischen Partner.

Die Eigenschaften des SUSY-Teilchen sind nicht aus anderen Beobachtungen bekannt, sondern aus der Theorie. Es gibt in den supersymmetrischen Erweiterungen der Teilchenphysik Regeln, die besagen wie ein supersymmetrischer Partner wechselwirken muss. Diese Regeln geben vor wie ein Experiment aussehen muss, das SUSY-Teilchen finden soll.

Glücklicher Weise müssen sich Teilchenphysikerinnen und -physiker nicht festlegen, ob sie nach WIMPs oder SUSY-Teilchen suchen wollen. Erstens weil beide Arten von Teilchen ganz ähnliche Maschinen erfordern, zweitens weil sie vermutlich sogar identisch sind: das einfachste SUSY-Teilchen, das Neutralino, ist ein heißer Kandidat für ein WIMP: Es ist elektrisch ungeladen, wechselwirkt über die Schwache Kernkraft und es ist schwer.

Deduktion vs. Induktion

Die zwei Motivationen nach denselben Teilchen zu suchen repräsentieren sehr schön die beiden klassischen Ströme der Philosophie:

  1. Auf WIMPs kommen wir über den Weg der Empirie: Eine Beobachtung4 wird verallgemeinert. Das ist die induktive Art, neue Erkenntnis zu gewinnen. Die Erkenntnis ist: Es muss eine unbekannte Art von Materie geben.5
  2. Auf SUSY-Teilchen kommen wir dagegen, indem wir eine Theorie, das Standardmodell der Teilchenphysik, weiterdenken und eine neue Symmetrie einführen. Daraus lässt sich die Existenz zusätzlicher Teilchen ableiten (Deduktion).

Beide Methoden waren in der Vergangenheit erfolgreich, moderne Wissenschaftstheorie6 weiß aber auch, dass keine der Methoden allein zu haltbaren Erkenntnissen führt. Rationalismus ohne Überprüfung durch und an der Empirie wird zu Theorien führen, die mit der erlebten Welt nichts zu tun haben. Nicht einmal die Grundlegende Struktur der Raumzeit hätten die Menschen rein rational erfassen können.7 Empirische Untersuchungen ohne Einbindung in ein theoretisches Modell führt dagegen nur auf einen Katalog unabhängiger Beobachtungen. Daraus ist keine tiefere Erkenntnis zu erwarten.

Wissenschafterinnen und Wissenschaftler müssen theoretische Modelle entwickeln und sie müssen sie am Experiment oder durch Beobachtung absichern. Ob die Modelle rational aus Vorgängermodellen entwickelt oder empirisch aus Beobachtungen verallgemeinert wurden, ist dabei zunächst unerheblich.

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(Mehr in: Quantenwelt)

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Cern: Teilchenbeschleuniger LHC läuft wieder rund

Zwei Jahre war die „Weltmaschine“ außer Betrieb, nun schießt sie wieder Protonenstrahlen durch einen Tunnel. Die Forscher hoffen auf Erkenntnisse über die Dunkle Materie. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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Astronomie: Der Klebstoff der Milchstraße

Dunkle Materie ist der Klebstoffe aller Galaxien. In der Milchstraße war sie bislang noch nicht eindeutig nachgewiesen worden – bis jetzt. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Dauerbrenner Dunkle Materie

Neue Forschungsdaten erhellen unseren Blick auf den Urknall – doch die Dunkle Materie bleibt weiter im Verborgenen. Anfang Dezember tauschten sich führende Astronomen im italienischen Ferrara über die Messergebnisse des Weltraumobservatoriums Planck aus – am 22. Dezember will die Europäische Weltraumorganisation alle Daten dieser Mission online zugänglich machen. Sie scheinen die Inflations-Theorie zu bestätigen. Eine […] (Mehr in: BrainLogs)

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Astronomie: Dunkle Materie aus hellem Stern?

Die Dunkle Materie trägt ihren Namen zu Recht: Sie ist für Forscher bisher unsichtbar. Nun könnte es einen ersten experimentellen Nachweis geben – aus dem Kern der Sonne. (Mehr in: ZEIT ONLINE: Mehr aus Forschung und Wissenschaft)

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Astrophysik: Hinweise auf Dunkle Materie in der Sonne entdeckt

Seit mehr als 30 Jahren suchen Physiker nach einem Nachweis für Dunkle Materie. Röntgenstrahlen sollen nun zeigen, dass Partikel von ihr in der Sonne entstehen und von dort ins All fliegen. Aber es gibt Zweifler, klar. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Noch keine WIMPs gefunden

Letzten Freitag erschien in Physical Review Letters, einem etablierten Wissenschaftsjournal ein Bericht der ATLAS-Detektor-Kollaboration Search for Dark Matter in Events with a Hadronically Decaying W or Z Boson and Missing Transverse Momentum in pp Collisions [..]. Der Anfang der Überschrift „Search for…“ (Suche nach…) zeigte mir auf dem ersten Blick, dass die nichts gefunden haben. Aber weil auch negative Resultate Resultate sind und weil das so ein schöner Anlass ist, möchte ich hier kurz erklären, was es mit dieser Suche nach Dunkler Materie eigentlich auf sich hat.

Dass es Dunkle Materie gibt, ist durch astronomische Beobachtungen gut belegt. Aus der Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien lässt sich ihre Masseverteilung abschätzen. Je massiver die Galaxie ist, desto schneller rotiert sie. Täte sie das nicht, so würde sie unter der Gravitationskraft zusammenbrechen. Eine weitere Abschätzung für den Massengehalt einer Galaxie ergibt sich aus ihrer Leuchtstärke. Gewöhnliche Materie besteht zum Großteil aus Wasserstoff, zu einem geringen Teil aus Helium und zu einem eher überschaubaren Teil aus schwereren Elementen. Sie leuchtet aus verschiedenen Gründen, zu denen Astronomen sicher viel mehr sagen können als ich.

Der Vergleich der Abschätzungen von leuchtender Materie und gesamter Masse in den Galaxien ergibt nun eine große Diskrepanz. Weniger als ein Fünftel der Materie ist sichtbar. Der Rest ist Dunkle Materie. Aus der Beobachtung der Galaxien lässt sich schließen, dass Dunkle Materie überall ist, also auch hier, und dass sie schwer ist, also an Gravitation teilnimmt. Mehr Eigenschaften der Dunklen Materie gibt die Beobachtung nicht her.

Heiße Kandidaten dafür, woraus Dunkle Materie besteht, sind WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), also schwach wechselwirkende schwere Teilchen. Das schwach bezieht sich dabei auf die Schwache Kernkraft. Diese Teilchen sollten also außer an der Gravitation auch noch an der Schwachen Kernkraft teilnehmen. Das ist gut, weil die schwache Kernkraft trotz ihres Namens deutlich stärker ist als Gravitation und eine Chance eröffnet, die Teilchen hier auf der Erde zu beobachten.

Es gibt zwei Möglichkeiten, die Existenz einer unbekannten Teilchenart nachzuweisen: Wir können nach Spuren von Teilchen suchen, die die Erde aus dem All erreichen, oder wir können versuchen, diese Teilchen in einem Teilchenbeschleuniger zu erzeugen.

WIMPs finden

Da Dunkle Materie überall ist, sollte sie auch ständig die Erde erreichen. Der Grund, warum sie bisher nicht gefunden wurde, ist dann ihre schwache Interaktion mit gewöhnlicher Materie. Wir kennen bereits Teilchen, die ebenfalls schwer zu beobachten sind, die Neutrinos. Auch Neutrinos gehen fast immer ungehindert durch die Erde durch und lösen nur selten in einem Atomkern der Erde einen Betazerfall aus. In großen unterirdischen Tanks kann das nachgewiesen werden.

Um WIMPs, wenn es sie denn gibt, nachzuweisen, gehen die Forscherinnen und Forscher etwas anders vor. WIMPs sollten so massiv sein, dass sie nicht von einem Atomkern gestoppt werden können. Sie stoßen mit ihm zusammen und setzen ihn dabei in Bewegung. Sie erzeugen einen Rückstoß. Solch ein Kernrückstoß kann in unterirdischen Blasenkammern und in Detektoren aus hochreinem Germanium nachgewiesen werden.

Das Experiment mit der Blasenkammer ist dabei am einfachsten zu verstehen: Ein Tank ist mit einer Flüssigkeit gefüllt, deren Temperatur oberhalb ihres Siedepunktes liegt. Sie müsste also eigentlich verdampfen. Da dieses Verdampfen aber einen Keim braucht, also irgendeine Unebenheit an der sich Dampf bilden kann, passiert das nicht. Damit sich Dampfblasen überhaupt bilden und vergrößern können, muss genug Energie lokal zur Verfügung stehen, um die Oberflächenspannung zwischen Gas und Flüssigkeit zu überwinden. Diese Energie kann ein Kernrückstoß oder eine andere Teilchen-Wechselwirkung aufbringen.

Findet irgend wo in dem Behälter eine Bewegung von Atomkernen statt, die ausreichend Energie hat um einen Blasenkeim zu bilden, so wächst um diese Bewegung herum sofort eine kleine Blase, die eine messbare Druckwelle1 erzeugt und sichtbar ist. Von außen kann das mit mit Mikrofonen und Kameras beobachtet werden.

Auch andere Wechselwirkungen erzeugen Blasen. Würde man solch eine Blasenkammer auf der Erdoberfläche betreiben, so würden kosmische Strahlen, also Myonen, ganze Spuren von Blasen erzeugen. Außerdem ist Radongas fast überall und kann sich in die Kammer einschleichen und kurze Spuren von Alpha-Strahlung erzeugen, die optisch nicht von einzelnen Blasen unterscheidbar sind. Zum Glück klingen die aber in den Mikrofonen ganz anders. Zu guter letzt erzeugen auch Neutronen, die bei radioaktiven Zerfällen und spontaner Kernspaltung entstehen können, Kernrückstöße, die von den durch WIMPs erzeugten ununterscheidbar sind.

Die COUPP Collaboration hat  eine mit vier Kilogramm Flüssigkeit gefüllte Blasenkammer betrieben und dabei vom September 2010 bis August 2011 zwanzig Kandidaten für durch WIMPs erzeugte Einzelblasen und drei Mehrfachblasen gefunden.

Diese Kandidaten sind mit etwas Vorsicht zu genießen, weil es einen Hintergrund gibt. Um diesen so gering wie möglich zu halten, fand das Experiment zwei Kilometer unter der Erde im unterirdischen Labor SNOWLAB in Kanada statt. Dieses Labor hat eine extrem geringe Umweltradioaktivität.

Trotzdem ergaben die Voruntersuchungen der Kollaboration, dass etwa acht Radonzerfälle täglich in der Kammer zu erwarten sind. In der Regel kann man die akustisch gut von WIMP-Rückstößen unterscheiden, aber dass die eine oder andere der zwanzig Blasen doch durch Radon erzeugt wurde, ist nicht unmöglich. Außerdem ließ sich auch der Einfluss von Neutronen nicht ausschließen. Abschätzungen ergaben, dass in dieser Messperiode etwa sechs Einzelblasen und ein bis zwei Mehrfachblasen durch Neutronen auftreten sollten.

Das COUPP Experiment macht also Hoffnung, dass es WIMPs tatsächlich geben könnte. Von einer Entdeckung sollten wir hier noch nicht sprechen.

WIMPs herstellen

Den zweiten Weg geht das eingangs erwähnte Experiment am ATLAS-Detektor im LHC am CERN und andere Experimente mit ähnlichem Gedanken. Wenn WIMPs existieren, lassen sie sich auch in einem Teilchenbeschleuniger erzeugen. Schließlich nehmen sie an der Schwachen Wechselwirkung teil. Teilchenerzeugungen durch Schwache Wechselwirkungen sind am Teilchenbeschleuniger Alltag.

WIMPs selbst sind für die Detektoren unsichtbar. Sie wechselwirken kaum mit anderer Materie und können deshalb vom Detektor nicht gestoppt werden. Wie ihre kleinen Verwandten, die Neutrinos, verlassen sie den ATLAS-Detektor ohne eine Spur zu hinterlassen. Würden bei einer Kollision von Teilchen im ATLAS-Detektor ausschließlich WIMPs entstehen, so wäre nichts zu beobachten. Wenn sie aber gemeinsam mit anderen Teilchen entstehen, machen sie sich durch einen fehlenden Impuls bemerkbar.

Das ist also die Strategie der WIMP-Suche am LHC: Gesucht wird nach Ereignissen, bei denen eindeutig die Produktion eines bestimmten Teilchens nachgewiesen werden kann und ein großer Teil von Impuls und Energie fehlt. Der fehlende Anteil ist dann ein WIMP-AntiWIMP-Paar2.

Im Vorliegenden Experiment ist das bekannte Teilchen ein W-Boson, dessen Charakteristik sehr gut bekannt ist und das deshalb identifiziert werden kann. Es wurden gut siebenhundert Ereignisse mit W-Boson und fehlender Energie über 350 Gigalelektronenvolt und knapp neunzig Ereignisse mit mehr als 500 Gigaelektronenvolt fehlender Energie gefunden. Allerdings lassen sich diese Zahlen durch Hintergrundereignisse gut erklären. Fehlende Energie gibt es nämlich auch in Prozessen, in denen Neutrinos den Detektor verlassen oder andere Leptonen unentdeckt bleiben.

Auch die vorliegenden Ergebnisse vom CERN weisen also nicht auf eine unmittelbar bevorstehende Entdeckung von WIMPs hin. Die Experimente gehen aber weiter, denn es handelt sich um Daten, die bei der weitergehenden Untersuchung des gefundenen Higgs-Bosons ohnehin anfallen.

(Mehr in: Quantenwelt)

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Detektor auf der ISS: Fortschritt bei der Suche nach Dunkler Materie

Die Dunkle Materie gilt als eines der größten Rätsel der modernen Physik. Ein Detektor auf der Internationalen Raumstation hat nun neue Hinweise für ihre Existenz gefunden.
Quelle: RSS-Feed Wissenschaft – die neusten Meldungen zum Thema Wissenschaft von STERN.DE

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ISS-Detektor schlägt an: Fortschritt bei der Suche nach Dunkler Materie

Die Dunkle Materie gilt als eines der größten Rätsel der modernen Physik. Ein Detektor auf der Internationalen Raumstation hat nun neue Hinweise für ihre Existenz gefunden.
Quelle: RSS-Feed Wissenschaft – die neusten Meldungen zum Thema Wissenschaft von STERN.DE

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Kosmisches Rätsel: Forscher finden überraschend viel Antimaterie im All

Die Ergebnisse des Experiments sind eine wissenschaftliche Sensation: Erstaunlich große Mengen Antimaterie strömen durch den Weltraum. Das haben Forscher jetzt mit Hilfe eines Teilchendetektors auf der Internationalen Raumstation nachgewiesen. Es könnte ein Hinweis auf die mysteriöse Dunkle Materie sein.
Quelle: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft

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Dunkle Materie in der Milchstraße

Neue Ausgabe von Physik konkret anlässlich der 77. Jahrestagung der Deutschen Physikalische Gesellschaft in Dresden
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Kosmisches Netz: Dunkle Materie verbindet Galaxienhaufen

An Kreuzungen von Dunkler Materie entstanden Galaxienhaufen – sagt die Theorie. Astronomen wissen nun, wie zwei dieser Haufen verbunden sind. Sie sehen das als Beleg für ein Netz aus Dunkler Materie.
Quelle: WELT ONLINE – Wissenschaft

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Abgelenktes Licht: Forscher wollen Dunkle Materie beobachtet haben

Das Higgs-Boson ist der Schlüssel zum Verständnis der uns bekannten Materie – doch die macht nur rund fünf Prozent des Universums aus. Jetzt behaupten Forscher, einen Blick auf den Rest geworfen zu haben: Sie melden die erste direkte Beobachtung Dunkler Materie.
Quelle: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft

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Entdeckung des Higgs-Bosons: Neuer Blick auf unsere Welt

Das Higgs-Boson, das viel beschworene Gottesteilchen, ist gefunden – das steht so gut wie fest. Bestätigt es die bisherige Theorie vom Aufbau unserer Welt? Forscher schüren bereits die Hoffnung auf eine neue Physik, die sogar die rätselhafte Dunkle Materie erklären könnte.
Quelle: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft

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Moleküle in Oxford

Vergangene Woche besuchte ich vom 26. bis 30. Juli 2010 die Tagung ‚Molecules in Galaxies‘ in Oxford. Mehr als 100 Experten aus aller Welt kamen zusammen um die neuesten Ergebnisse in diesem Forschungsgebiet sowohl in nahen als auch weit entfernten Galaxien vorzustellen und darüber (teilweise kontrovers) zu diskutieren. Am Vorabend der Inbetriebnahme der ersten Konfiguration von ALMA mit 16 Antennen war dies ein guter Moment zusammen zukommen.

Es war eine Konferenz, die sich eher auf Ergebnisse die auf Beobachtungen beruhten, fokusierte. Es gab aber auch einige theoretische Präsentationen. Ich interessierte mich vor allem für Beobachtungen von Galaxien im jungen Universum. Das Konferenzdinner fand im 400 Jahre alten Wadham College statt. Der Speisesaal dieses College erinnerte mich an die Harry Potter Filme. Das vier Gänge Menü (in dieser Atmosphäre) war auf alle Fälle seinen Preis von stattlichen 45 britischen Pfund wert, was ich leider nicht immer bei vorherigen Konferenzdinnern sagen konnte. Das Programm enthielt eine überschaubare Anzahl von Vorträgen und liess genug Zeit für ausgiebige Diskussionen sowohl gleich nach den Vorträgen als auch in den ausgiebig langen Kaffeepausen.

Mit einem Vortrag über unsere Kohlenmonoxid Beobachtungen von gewöhnlichen Scheibengalaxien mit nicht zu vernachlässigender Sternentstehung trug ich auch zu dieser Veranstaltung bei. Für dieses Projekt verwenden wir sowohl das IRAM Plateau de Bure Interferometer in Frankreich als auch das Very Large Array in den USA. Ziel ist es dabei, dass molekulare Gas – aus dem Sterne in einer Rate von etwa 100 bis 200 Sternmassen pro Jahr entstehen – in diesen Galaxien bei einer Rotverschiebung von etwa z=1,5 (das Licht reiste 9,3 Milliarden Jahre bis zu uns) nachzuweisen. Dies ist uns auch gelungen, siehe auch meinen Blogbeitrag zu dieser Entdeckung. Die Masse des molekularen Wasserstoffs schätzen wir auf etwa 0.5-1×10^11 Sonnenmassen. Die aktive Sternentstehung in diesen Galaxien im jungen Universum kann aufgrund dieser gigantischen Gasmassen für mehrere hundert Millionen bis zu einer Milliarden Jahre aufrecht auf diesem hohen Niveau erhalten werden.

Theoretiker wie der amerikanische Wissenschaftler Desika Narayanan (CfA Harvard), der einen hochinteressanten Übersichtsvortrag hielt, vergleichen unsere Beobachtungen mit Simulationen. Diese basieren auf anerkannten Galaxienentwicklungsmodellen, die auch die dunkle Materie berücksichtigen. Auch in Hinsicht für die Planungen der ersten Beobachtungen mit ALMA ist das tiefergehende Verständnis von Beobachtungen und Simulationen des molekularen Wasserstoffs in weit entfernten Galaxien unabdingbar. Ian Heywood (Oxford Astrophysics) zeigte uns, dass mit ALMA die Beobachtungen von Galaxien wie unserer bei einer Rotverschiebung von z=3 (das Licht reiste 11,5 Milliarden Jahre bis zu uns) tatsächlich möglich sein sollte, die Wissenschaftler aber dabei an die Grenzen von ALMA stossen werden…

 

Bis zum nächsten Blog,

Euer Helmut Dannerbauer

Der Beitrag Moleküle in Oxford erschien zuerst auf Galaxienentwicklung.

(Mehr in: Galaxienentwicklung)

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Moleküle in Oxford

Vergangene Woche besuchte ich vom 26. bis 30. Juli 2010 die Tagung ‚Molecules in Galaxies‘ in Oxford. Mehr als 100 Experten aus aller Welt kamen zusammen um die neuesten Ergebnisse in diesem Forschungsgebiet sowohl in nahen als auch weit entfernten Galaxien vorzustellen und darüber (teilweise kontrovers) zu diskutieren. Am Vorabend der Inbetriebnahme der ersten Konfiguration von ALMA mit 16 Antennen war dies ein guter Moment zusammen zukommen.

Es war eine Konferenz, die sich eher auf Ergebnisse die auf Beobachtungen beruhten, fokusierte. Es gab aber auch einige theoretische Präsentationen. Ich interessierte mich vor allem für Beobachtungen von Galaxien im jungen Universum. Das Konferenzdinner fand im 400 Jahre alten Wadham College statt. Der Speisesaal dieses College erinnerte mich an die Harry Potter Filme. Das vier Gänge Menü (in dieser Atmosphäre) war auf alle Fälle seinen Preis von stattlichen 45 britischen Pfund wert, was ich leider nicht immer bei vorherigen Konferenzdinnern sagen konnte. Das Programm enthielt eine überschaubare Anzahl von Vorträgen und liess genug Zeit für ausgiebige Diskussionen sowohl gleich nach den Vorträgen als auch in den ausgiebig langen Kaffeepausen.

Mit einem Vortrag über unsere Kohlenmonoxid Beobachtungen von gewöhnlichen Scheibengalaxien mit nicht zu vernachlässigender Sternentstehung trug ich auch zu dieser Veranstaltung bei. Für dieses Projekt verwenden wir sowohl das IRAM Plateau de Bure Interferometer in Frankreich als auch das Very Large Array in den USA. Ziel ist es dabei, dass molekulare Gas – aus dem Sterne in einer Rate von etwa 100 bis 200 Sternmassen pro Jahr entstehen – in diesen Galaxien bei einer Rotverschiebung von etwa z=1,5 (das Licht reiste 9,3 Milliarden Jahre bis zu uns) nachzuweisen. Dies ist uns auch gelungen, siehe auch meinen Blogbeitrag zu dieser Entdeckung. Die Masse des molekularen Wasserstoffs schätzen wir auf etwa 0.5-1×10^11 Sonnenmassen. Die aktive Sternentstehung in diesen Galaxien im jungen Universum kann aufgrund dieser gigantischen Gasmassen für mehrere hundert Millionen bis zu einer Milliarden Jahre aufrecht auf diesem hohen Niveau erhalten werden.

Theoretiker wie der amerikanische Wissenschaftler Desika Narayanan (CfA Harvard), der einen hochinteressanten Übersichtsvortrag hielt, vergleichen unsere Beobachtungen mit Simulationen. Diese basieren auf anerkannten Galaxienentwicklungsmodellen, die auch die dunkle Materie berücksichtigen. Auch in Hinsicht für die Planungen der ersten Beobachtungen mit ALMA ist das tiefergehende Verständnis von Beobachtungen und Simulationen des molekularen Wasserstoffs in weit entfernten Galaxien unabdingbar. Ian Heywood (Oxford Astrophysics) zeigte uns, dass mit ALMA die Beobachtungen von Galaxien wie unserer bei einer Rotverschiebung von z=3 (das Licht reiste 11,5 Milliarden Jahre bis zu uns) tatsächlich möglich sein sollte, die Wissenschaftler aber dabei an die Grenzen von ALMA stossen werden…

 

Bis zum nächsten Blog,

Euer Helmut Dannerbauer

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Moleküle in Oxford

Vergangene Woche besuchte ich vom 26. bis 30. Juli 2010 die Tagung ‚Molecules in Galaxies‘ in Oxford. Mehr als 100 Experten aus aller Welt kamen zusammen um die neuesten Ergebnisse in diesem Forschungsgebiet sowohl in nahen als auch weit entfernten Galaxien vorzustellen und darüber (teilweise kontrovers) zu diskutieren. Am Vorabend der Inbetriebnahme der ersten Konfiguration von ALMA mit 16 Antennen war dies ein guter Moment zusammen zukommen.

Es war eine Konferenz, die sich eher auf Ergebnisse die auf Beobachtungen beruhten, fokusierte. Es gab aber auch einige theoretische Präsentationen. Ich interessierte mich vor allem für Beobachtungen von Galaxien im jungen Universum. Das Konferenzdinner fand im 400 Jahre alten Wadham College statt. Der Speisesaal dieses College erinnerte mich an die Harry Potter Filme. Das vier Gänge Menü (in dieser Atmosphäre) war auf alle Fälle seinen Preis von stattlichen 45 britischen Pfund wert, was ich leider nicht immer bei vorherigen Konferenzdinnern sagen konnte. Das Programm enthielt eine überschaubare Anzahl von Vorträgen und liess genug Zeit für ausgiebige Diskussionen sowohl gleich nach den Vorträgen als auch in den ausgiebig langen Kaffeepausen.

Mit einem Vortrag über unsere Kohlenmonoxid Beobachtungen von gewöhnlichen Scheibengalaxien mit nicht zu vernachlässigender Sternentstehung trug ich auch zu dieser Veranstaltung bei. Für dieses Projekt verwenden wir sowohl das IRAM Plateau de Bure Interferometer in Frankreich als auch das Very Large Array in den USA. Ziel ist es dabei, dass molekulare Gas – aus dem Sterne in einer Rate von etwa 100 bis 200 Sternmassen pro Jahr entstehen – in diesen Galaxien bei einer Rotverschiebung von etwa z=1,5 (das Licht reiste 9,3 Milliarden Jahre bis zu uns) nachzuweisen. Dies ist uns auch gelungen, siehe auch meinen Blogbeitrag zu dieser Entdeckung. Die Masse des molekularen Wasserstoffs schätzen wir auf etwa 0.5-1×10^11 Sonnenmassen. Die aktive Sternentstehung in diesen Galaxien im jungen Universum kann aufgrund dieser gigantischen Gasmassen für mehrere hundert Millionen bis zu einer Milliarden Jahre aufrecht auf diesem hohen Niveau erhalten werden.

Theoretiker wie der amerikanische Wissenschaftler Desika Narayanan (CfA Harvard), der einen hochinteressanten Übersichtsvortrag hielt, vergleichen unsere Beobachtungen mit Simulationen. Diese basieren auf anerkannten Galaxienentwicklungsmodellen, die auch die dunkle Materie berücksichtigen. Auch in Hinsicht für die Planungen der ersten Beobachtungen mit ALMA ist das tiefergehende Verständnis von Beobachtungen und Simulationen des molekularen Wasserstoffs in weit entfernten Galaxien unabdingbar. Ian Heywood (Oxford Astrophysics) zeigte uns, dass mit ALMA die Beobachtungen von Galaxien wie unserer bei einer Rotverschiebung von z=3 (das Licht reiste 11,5 Milliarden Jahre bis zu uns) tatsächlich möglich sein sollte, die Wissenschaftler aber dabei an die Grenzen von ALMA stossen werden…

 

Bis zum nächsten Blog,

Euer Helmut Dannerbauer

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Astrophysik: Forscher erschüttern Theorie über Dunkle Materie

Seit langem wird vermutet, dass die Dunkle Materie als Sternenkitt dient. Deutsche Forscher stellen das Theoriengebäude der Physik jedoch in Frage.
Quelle: WELT ONLINE – Wissenschaft

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Astronomie: Dunkle Materie bloß ein Phantom?

Was hält das Universum zusammen? Bislang vermuteten Astronomen, dass die Dunkle Materie als Sternenkitt dient. Doch eine neue Studie zieht dies nun in Zweifel – und stellt damit auch Newtons Gravitationstheorie und Einsteins Relativitätstheorie zumindest in Teilen in Frage.
Quelle: stern.de – Wissenschaft & Gesundheit

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Teilchenbeschleuniger: Welche Rätsel das Urknall-Experiment lüften soll

Jetzt wird es spannend: Nachdem es im LHC geglückt ist, Protonen mit bislang unerreichter Energie aufeinanderprallen zu lassen, wird nun neuen Erkenntnissen entgegengefiebert. Gelöst werden sollen große Mysterien: Was ist die Dunkle Materie und warum sind Materie und Antimaterie im All nicht gleichberechtigt?
Quelle: WELT ONLINE – Wissenschaft

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Ungereimtheiten entdeckt – Forscher zweifeln an Existenz dunkler Materie

ddp

London (RPO). Ein internationales Forscherteam ist auf Hinweise gestoßen, nach denen es überhaupt keine sogenannte dunkle Materie gibt. Von der Existenz dieser unsichtbaren und in ihren Eigenschaften bisher unbekannten Materieform gehen Astrophysiker seit einigen Jahrzehnten aus, nachdem zahlreiche Berechnungen zu den Gravitationskräften in Galaxien nicht aufgegangen waren.


Quelle: Wissenschaft | RP ONLINE

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Gravitationstheorie: Neue Diskussion über Existenz Dunkler Materie

Wissenschaftler sind auf Hinweise gestoßen, nach denen es überhaupt keine sogenannte Dunkle Materie gibt. Für die Physik wäre das eine Revolution. Doch Forscherkollegen sehen die neuen Erkenntnisse mit Skepsis.
Quelle: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft

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Astronomie: Forscher rütteln an Theorien über Dunkle Materie

Eine neue Untersuchung zeigt: Entweder die bisherigen Annahmen über die mysteriöse Dunkle Materie sind falsch – oder es gibt diese Dunkle Materie gar nicht. Zu diesem Schluss kommt ein deutsches Forscherteam nach der Analyse der Materieverteilung in einer großen Zahl unterschiedlicher Galaxien.
Quelle: WELT ONLINE – Wissenschaft