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Themen der Wissenschaft: Das Standardmodell der Kosmologie

Erstmals in der Geschichte der Astronomie fügen sich so gut wie alle kosmologischen Beobachtungen in den Rahmen eines einfachen Modells. Doch müssen wir uns damit anfreunden, dass die meiste Materie im Universum unbekannter Natur ist und eine rätselhafte »Dunkle Energie« das Universum beschleunigt auseinandertreibt.
Unter den Teildisziplinen der Physik nimmt die Kosmologie eine Sonderrolle ein. Schon die Astrophysik kann mit ihren Gegenständen nicht experimentieren, aber sie macht diese Schwierigkeit dadurch wett, dass ihr eine große Zahl verschiedenster Himmelskörper für Untersuchungen zur Verfügung steht, etwa Sterne, Galaxien oder noch größere Objekte. Die Kosmologie hingegen unternimmt den Versuch, eine physikalische Erklärung für ein einzelnes »Objekt« zu finden, das sich ihrer Kontrolle entzieht: das Universum als Ganzes. Sie verfolgt das ehrgeizige Ziel, aus den bekannten Naturgesetzen darauf zu schließen, wie das Universum sich entwickelt haben muss. Sie kann dabei zu Hilfe nehmen, dass sich das Verhalten des Universums aus den physikalischen Eigenschaften zahlloser Objekte ablesen lässt, die sie dank der endlichen Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts vor umso längerer Zeit sieht, je weiter sie entfernt sind. Welche Theorien haben wir zur Verfügung, um ein Modell des Universums zu konstruieren, das mit der beobachtbaren Wirklichkeit verglichen werden kann?

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Artemis II: Wie erfolgreich war die Mission zum Mond?

Mit dem Artemis-Programm, das 2022 mit der unbemannten Testmission Artemis I begann, strebt die NASA eine erneute Landung von Menschen auf dem Mond an. Mit der nun bemannten und erfolgreich abgeschlossenen Mondumrundung von Artemis II hat sie einen weiteren Meilenstein erreicht – noch nie waren Menschen weiter ins All vorgedrungen. Wir zeigen die Highlights der Mission und geben einen Ausblick. Weiter berichten wir über die Pläne der ESA bis 2035 ein Interferometer zur Messung von Gravitationswellen im Weltraum zu installieren – LISA, sowie von der darüber hinaus schon geplante Weiterentwicklung LISAmax. In unserem Praxisteil lesen Sie über die in der Amateurszene noch wenig verbreitete Spektroheliografie zur Sonnenbeobachtung und deren Möglichkeiten.

Spektrum - Die Woche – Großes Hoffen auf die kleinen Reaktoren

Sind die neuen modularen Kernreaktoren wirtschaftlich zu bauen und zu betreiben und können Sie die an sie gestellten Erwartungen erfüllen? Ähnelt unser Universum einem Quasikristall und was nimmt unser Gehirn unter Narkose wahr? Jetzt lesen in der neuen »Woche«!

Sterne und Weltraum – Alpha Centauri: Wie viele Planeten hat unser Nachbar?

Das Alpha Centauri System besteht aus dem hellen Sternenpaar Alpha Centauri A und B sowie dem lichtschwachen Roten Zwerg Proxima Centauri. Besonders interessant wurde dieses nahe Sternsystem, als Hinweise auf mögliche Exoplaneten auftauchten – deren Existenz wurde jedoch durch wechselnde Beobachtungsergebnisse immer wieder infrage gestellt. Darüber hinaus: Der Rückblick auf die Kometen des vergangenen Jahres, verlief der Urknall völlig anders als gedacht und wie entstanden die unterschiedlichen Sterne in Kugelsternhaufen?

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