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Titelthema: Kosmologie: Das Schwarze Loch am Beginn der Zeit

Nach dem kosmologischen Standardmodell begann das Weltall mit der "Singularität" des Urknalls – mit einem Zustand, bei dem alle physikalischen Beschreibungen versagen. Eine neue Hypothese postuliert nun als Ursprung des Alls ein Schwarzes Loch in einem höherdimensionalen Universum.
Schwarzes Loch umhüllt von Gas- und Staubwolke

Das berühmte Höhlengleichnis des antiken Philosophen Platon (428 – 348 v. Chr.) handelt von Menschen, die ihr Leben angekettet in einer dunklen Höhle verbringen. Hinter ihnen brennt ein Feuer, und zwischen ihnen und dem Flammenschein ziehen Objekte vorbei, die Schatten auf eine vor den Gefesselten liegende Wand werfen. Die zweidimensionalen Schatten sind alles, was diese Menschen je zu sehen bekommen – ihre einzige Realität. Die engen Ketten hindern die Gefangenen daran, zu erkennen, dass die Welt in Wirklichkeit eine zusätzliche Dimension besitzt, womit sich alle Phänomene erklären, die sie sehen.

Platons Gleichnis ähnelt dem neuen kosmologischen Modell, das wir vorschlagen. Vielleicht leben wir alle in einer gigantischen kosmischen Höhle, die mit dem Beginn der Zeit entstand. Dem herkömmlichen Modell zufolge begann das Universum mit einem Urknall, der von einem unendlich dichten Punkt ausging. Doch nach unseren Berechnungen lässt sich der Anfang des Universums auf eine Epoche vor dem Urknall zurückführen, in der es eine zusätzliche Raumdimension gab. Und diese hinterließ vielleicht sogar Spuren, die wir durch astronomische Beobachtungen nachweisen könnten.

Das All, das wir wahrnehmen und vermessen, besitzt neben der Zeitdimension drei Raumdimensionen. In unserem Szenario ist dieses "dreidimensionale Universum" nur der "Schatten" einer Welt mit vier Raumdimensionen. Unser gesamtes Weltall entstand demnach, während ein Stern in dem Suprauniversum kollabierte, wobei die Implosion eine dreidimensionale Hülle um ein vierdimensionales Schwarzes Loch erzeugte. Unser Universum ist diese Hülle. ...

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Spektrum der Wissenschaft – Antimaterie

Hochempfindliche Versuche spüren einer winzigen Asymmetrie im Elektron nach. Sie könnte erklären, warum kurz nach dem Urknall die Materie statt die Antimaterie Oberhand gewonnen hat. Doch dieses hypothetische Dipolmoment müsste man erst einmal messen. Außerdem: In der Krebsmedizin spielen zielgerichtete Behandlungsverfahren eine immer wichtigere Rolle. Zu ihnen gehören Antikörper-Wirkstoff-Konjugate, die Tumorzellen präzise aufspüren und angreifen. Die Ergebnisse der Verhaltensforschung an Insekten zeigen, dass Bienen und andere Sechsbeiner deutlich höhere kognitive Fähigkeiten besitzen als bislang gedacht. Das hat weit reichende ethische Konsequenzen. In Alaska färben sich unberührte Flüsse und Bäche rötlich; ganze Ökosysteme sind in Gefahr. Welche Prozesse löst tauender Permafrost aus?

Sterne und Weltraum – Schwarze Löcher - Gibt es Singularitäten doch nicht?

Der Mathematiker Roy Kerr fand einen vermeintlichen Fehler in der Beschreibung schwarzer Löcher durch Roger Penrose und Stephen Hawking. Lesen Sie, weshalb seine Argumente nicht stichhaltig sind. Der Asteroid Apophis wird sich im April 2029 der Erde dicht annähern. Die ESA plant mit ihrer Mission RAMSES den etwa 350 Meter großen Gesteinsbrocken zu begleiten. Wir stellen die Initiative „Astronomie als Kickstarter“ in Schulen vor und komplettieren unsere Serie „Der Weg zum Deep-Sky-Foto“ anhand konkreter Arbeitsschritte in Bildbearbeitungsprogrammen.

Sterne und Weltraum – Vulkanmond Io - Spektakuläre Bilder der Raumsonde Juno

Neue faszinierende Bilder des Jupitermonds Io, aufgenommen von der Raumsonde Juno, zeigen eine durch aktiven Vulkanismus geprägte Landschaft. Johann Wolfgang von Goethe war auch an Astronomie interessiert und gründete eine Sternwarte in Thüringen. Das private Raumfahrtunternehmen Intuitive Machines landete trotz einiger Herausforderungen mit der Sonde Odysseus auf dem Mond. Wir untersuchen, wie viel Masse ein Neutronenstern maximal und ein Schwarzes Loch minimal haben kann, und berichten über zwei Astronomen, die mit einer ausgefeilten Methode das Relikt einer Sternexplosion entdeckten.

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  • Quelle

Pourhasan, R. et al: Out of the White Hole: A Holographic Origin of the Big Bang. In: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics 2014, Artikel Nr. JCAP04(2014)005, 2014

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