Kommentare - - Seite 68

Sehr geehrter Herr Teutenberg,


Herr Gondolo hat seine These im Fachblatt "Physical Review Letters" veröffentlicht, dessen Seriosität in Fachkreisen nicht angezweifelt wird.


Woraus die Dunkle Materie besteht, ist noch unbekannt. Es gibt mehrere Thesen hierzu. Die meisten Fachleute tendieren zu der Annahme, dass sich die Dunkle Materie aus so genannten WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) zusammensetzt - also aus schwach wechselwirkenden, massereichen Teilchen. Diese Partikel unterliegen - so die Theorie - nur der Gravitation und der schwachen Wechselwirkung. Darin ähneln sie den Neutrinos, die ebenfalls nur der Gravitation und der Schwachen Wechselwirkung unterliegen. WIMPs müssen allerdings, so es sie gibt, eine viel größere Ruhemasse als Neutrinos besitzen.


Aus Symmetriegründen nimmt man an, dass es zu jedem WIMP ein Antiteilchen gibt - genauso wie es Baryonen und Antibaryonen, Elektronen und Positronen, Neutrinos und Antineutrinos etc. gibt. Wenn WIMP und "Anti-WIMP" aufeinander treffen, gibt es eine Paarvernichtung und sie zerstrahlen, ganz ähnlich wie bei den anderen Teilchen-Antiteilchen-Paaren. Voraussetzung dafür ist, dass sie sich begegnen - und die Wahrscheinlichkeit hierfür nimmt mit steigender WIMP-Dichte zu. Insofern liegt es nahe, das Innere von Dunklen Sternen als Regionen anzunehmen, wo viele WIMP-Paarvernichtungen stattfinden.


Viele Grüße,


Frank Schubert

Sehr geehrter Herr Mengedoht,


wie die Spiralarm-Struktur der Milchstraße zustande kommt, ist noch nicht restlos geklärt. Auf jeden Fall sind die Spiralarme aber keine feststehenden Strukturen, es sind also keine langgezogenen Sternansammlungen, die sich in Formation um das Milchstraßenzentrum bewegen. Die Umlaufgeschwindigkeit wird nach innen hin, also in Richtung des Zentrums, immer größer. Wären die Spiralarme diskrete Sternansammlungen, würden sie schon nach relativ kurzer Zeit "verquirlen" und dadurch unkenntlich werden.


Eine These besagt, dass die Spiralarme lediglich Regionen mit erhöhter Materiedichte und mithin forcierter Sternentstehung sind. Diese Verdichtungen - so die These - bewegen sich wellenartig durch die galaktische Scheibe, und zwar unabhängig von den Sternen. Ein Sonnensystem wie unseres, das um das galaktische Zentrum kreist, kann demnach ohne weiteres von Spiralarm zu Spiralarm wechseln: Es taucht einfach durch die Dichtewellen hindurch.


Viele Grüße,


Frank Schubert

Lieber anonyme(r) Fragesteller(in),


die Galaxien bewegen sich mit einer Fluchtgeschwindigkeit von uns fort, die proportional ist zu ihrem Abstand. Dies wird durch das Hubble-Gesetz beschrieben: v = H0*r,


wobei v die Fluchtgeschwindigkeit, H0 die Hubble-Konstante und r der Abstand der Galaxie zu uns ist. Also: je weiter weg die Galaxie, desto größer ihre Fluchtgeschwindigkeit. (Ab einem gewissen Abstand wird die Fluchtgeschwindigkeit sogar größer als die Lichtgeschwindigkeit, was der Relativitätstheorie nicht wiederspricht, weil die Fluchtgeschwindigkeit durch die Expansion des Raums und nicht durch eine Bewegung im Raum zustande kommt)


Den Abstand der "am weitesten von uns entfernten Galaxien" kennen wir nicht. Um ihn zu kennen, müsste uns die Größe des Universums bekannt sein, was nicht der Fall ist. Wir kennen nur die Größe des sichtbaren Universums, welches höchstwahrscheinlich nur einen Teil des gesamten Weltalls repräsentiert.


Übrigens beträgt der Radius des sichtbaren Universums nicht 13 Milliarden Lichtjahre, sondern zirka 40 Milliarden Lichtjahre. Das älteste Licht, das uns heute erreicht, ist zwar nur 13,7 Milliarden Jahre unterwegs gewesen. Aber der Raum ist in dieser Zeit expandiert, so dass die Entfernung zwischen uns und dem Startpunkt dieses Licht von ursprünglich 13,7 Milliarden auf heute etwa 40 Milliarden Lichtjahre angewachsen ist.


Noch einmal: das heißt aber nicht, dass die fernsten Galaxien 40 Milliarden Lichtjahre entfernt sind. Das Universum geht jenseits dieser Distanz wahrscheinlich noch viel weiter. Einige Kosmologen vermuten, dass wir lediglich einen winzigen Bruchteil des Universums sehen. Demnach gäbe es auch Galaxien, die Billionen oder Trillionen oder Trilliarden Lichtjahre entfernt sind - wir können sie eben nur nicht sehen. Der Urknall war ja keine punktuelle Explosion, die sich an einem bestimmten "Ort" ereignet hat, weil es Orte damals noch gar nicht gab (das Raumzeitgefüge, wie wir es kennen, ist erst im Zuge des Urknalls entstanden). Der Urknall war überall, und er war überall gleichzeitig. Er kann also im Prinzip ein unendlich großes Universum hervorgebracht haben.


Viele Grüße,


Frank Schubert