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In den letzten Jahren fallen mir beim Lesen astrophysikalischer Artikel immer wieder zwei Dinge auf.
1.) Die Wissenschaft scheint sich sehr sicher zu sein dass sich die Energie/Materie im Universum in einem groben Verhältnis von 5% Materie, 25% dunkler Materie und 70% dunkler Energie zusammensetzt.
2.) Auf der anderen Seite wird die Menge bekannter normaler Materie fast jährlich dramatisch nach oben korrigiert. Beispiele hierfür wären:
- Noch vor wenigen Jahren gab man die Anzahl Sonnen in unserer Milchstraße mit 100 Mrd. an. Mittlerweile lese ich in fast jeder Publikation Zahlen um die 200-400 Mrd.
- In ihrem Heft 1/2017 schreiben sie auf Seite 10, dass nach neuen Hubble Deep Field Analysen die Anzahl der Galaxien auf 2 Billionen nach oben korrigiert werden musste, dies sei Faktor 10 zu den bisherigen Annahmen.
- In Heft 12/2016 schreiben sie, dass man gerade dabei ist den Halo der Milchstrasse zu erforschen, dieser habe mehrere Millionen Lichtjahre Durchmesser. Auch bei noch so dünnem Gas muss bei einem solch gigantischen Volumen doch nennenswert Materie vorhanden sein.
- Von bisher unbekannten Materieanteilen in Form bisher nicht gesehener Brauner Zwerge, erkalteter weißer Zwerge, unbekannter (weil inaktiver) schwarzer Löcher etc. ganz zu schweigen.
Damit will ich Fragen:
- Wie kann man sich bei einem Verhältnis von 1:5 von Materie zu dunkler Materie so sicher sein, wenn die Menge an bekannter Materie innerhalb weniger Jahre um Faktoren von 10 und mehr schwanken kann?
- Oder ist nur das Verhältnis Dunkler zu normaler Materie bekannt, nicht aber deren absolute Größe? In dem Fall würde ich mich aber Fragen was mit den ganzen Berechnungen passiert, in denen eine grobe Abschätzung der Energie/Materiemenge des Universums von Nöten ist. Sind diese dann mit dem Entdecken neuer normaler Materie Schall und Rauch?
- Braucht es überhaupt noch die Annahme einer dunklen Materie, oder kann diese durch das Auffinden neuer, normaler Materie abgeschafft werden? Könnten z.B. der neu entdeckte Halo und massenhaft inaktive Schwarze Löcher außerhalb der Milchstraße auch deren Rotationsgeschwindigkeit erklären (denn genau dafür hat man ja die dunkle Materie postuliert)?
Vielen Dank für die Beantwortung meiner Fragen.
Stellungnahme der Redaktion
Das sind sehr viele Fragen auf einmal, aber gute und berechtigte Fragen. Die komplette Beantwortung würde einen Hauptartikel in Sterne und Weltraum füllen.
Ich will versuchen, die wichtigsten Punkte sehr kurz darzustellen.
Die Astronomen glauben aus vielerlei Gründen die Gesamtmengen an normaler und Dunkler Materie im Universum zu kennen, also auch das Verhältnis dieser beiden Mengen. Und sie sind sich vollkommen darüber im Klaren, dass die aus jenen Gründen erschlossene Gesamtmenge an normaler Materie (nämlich ca. vier Prozent der sogenannten kritischen Dichte, die dem Universum die beobachtete und auch aus diversen theoretischen Gründen erwartete flache Geometrie gibt), bisher zu rund neun Zehnteln nicht beobachtbar ist.
Anders gesagt: Wir glauben zu wissen, dass es ca. 4 Prozent der kritischen Dichte an normaler Materie gibt, aber wir sehen bisher nur rund 0.4 Prozent. Die von Herrn Zankl diskutierten Neu-Entdeckungen füllen (hoffentlich) nach und nach die fehlenden dreieinhalb Prozent auf. Sie machen also die Forderung nach Dunkler Materie keineswegs unnötig.
Zu den von Herrn Zankl genannten Beispielen ist zu sagen, dass die Braunen Zwerge und die vielen neu hinzukommenden Zwerggalaxien kaum einen Beitrag liefern. Die wesentlichen fehlenden Massen sind in den riesigen Halos der Galaxien und den noch riesigeren Räumen dazwischen zu vermuten.
U.B.
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Braucht es weiterhin die Annahme von "Dunkler Materie" wenn immer wieder neue normale Materie entdeckt wird?
06.06.2017, Andreas Zankl, WiesentIn den letzten Jahren fallen mir beim Lesen astrophysikalischer Artikel immer wieder zwei Dinge auf.
1.) Die Wissenschaft scheint sich sehr sicher zu sein dass sich die Energie/Materie im Universum in einem groben Verhältnis von 5% Materie, 25% dunkler Materie und 70% dunkler Energie zusammensetzt.
2.) Auf der anderen Seite wird die Menge bekannter normaler Materie fast jährlich dramatisch nach oben korrigiert. Beispiele hierfür wären:
- Noch vor wenigen Jahren gab man die Anzahl Sonnen in unserer Milchstraße mit 100 Mrd. an. Mittlerweile lese ich in fast jeder Publikation Zahlen um die 200-400 Mrd.
- In ihrem Heft 1/2017 schreiben sie auf Seite 10, dass nach neuen Hubble Deep Field Analysen die Anzahl der Galaxien auf 2 Billionen nach oben korrigiert werden musste, dies sei Faktor 10 zu den bisherigen Annahmen.
- In Heft 12/2016 schreiben sie, dass man gerade dabei ist den Halo der Milchstrasse zu erforschen, dieser habe mehrere Millionen Lichtjahre Durchmesser. Auch bei noch so dünnem Gas muss bei einem solch gigantischen Volumen doch nennenswert Materie vorhanden sein.
- Von bisher unbekannten Materieanteilen in Form bisher nicht gesehener Brauner Zwerge, erkalteter weißer Zwerge, unbekannter (weil inaktiver) schwarzer Löcher etc. ganz zu schweigen.
Damit will ich Fragen:
- Wie kann man sich bei einem Verhältnis von 1:5 von Materie zu dunkler Materie so sicher sein, wenn die Menge an bekannter Materie innerhalb weniger Jahre um Faktoren von 10 und mehr schwanken kann?
- Oder ist nur das Verhältnis Dunkler zu normaler Materie bekannt, nicht aber deren absolute Größe? In dem Fall würde ich mich aber Fragen was mit den ganzen Berechnungen passiert, in denen eine grobe Abschätzung der Energie/Materiemenge des Universums von Nöten ist. Sind diese dann mit dem Entdecken neuer normaler Materie Schall und Rauch?
- Braucht es überhaupt noch die Annahme einer dunklen Materie, oder kann diese durch das Auffinden neuer, normaler Materie abgeschafft werden? Könnten z.B. der neu entdeckte Halo und massenhaft inaktive Schwarze Löcher außerhalb der Milchstraße auch deren Rotationsgeschwindigkeit erklären (denn genau dafür hat man ja die dunkle Materie postuliert)?
Vielen Dank für die Beantwortung meiner Fragen.
Das sind sehr viele Fragen auf einmal, aber gute und berechtigte Fragen. Die komplette Beantwortung würde einen Hauptartikel in Sterne und Weltraum füllen.
Ich will versuchen, die wichtigsten Punkte sehr kurz darzustellen.
Die Astronomen glauben aus vielerlei Gründen die Gesamtmengen an normaler und Dunkler Materie im Universum zu kennen, also auch das Verhältnis dieser beiden Mengen. Und sie sind sich vollkommen darüber im Klaren, dass die aus jenen Gründen erschlossene Gesamtmenge an normaler Materie (nämlich ca. vier Prozent der sogenannten kritischen Dichte, die dem Universum die beobachtete und auch aus diversen theoretischen Gründen erwartete flache Geometrie gibt), bisher zu rund neun Zehnteln nicht beobachtbar ist.
Anders gesagt: Wir glauben zu wissen, dass es ca. 4 Prozent der kritischen Dichte an normaler Materie gibt, aber wir sehen bisher nur rund 0.4 Prozent. Die von Herrn Zankl diskutierten Neu-Entdeckungen füllen (hoffentlich) nach und nach die fehlenden dreieinhalb Prozent auf. Sie machen also die Forderung nach Dunkler Materie keineswegs unnötig.
Zu den von Herrn Zankl genannten Beispielen ist zu sagen, dass die Braunen Zwerge und die vielen neu hinzukommenden Zwerggalaxien kaum einen Beitrag liefern. Die wesentlichen fehlenden Massen sind in den riesigen Halos der Galaxien und den noch riesigeren Räumen dazwischen zu vermuten.
U.B.