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Themen der Wissenschaft: Die Grundfragen der Kosmologie

Wie entstand die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie? Woraus besteht Dunkle Materie, und was ist Dunkle Energie? Begann unser Universum mit einer Inflation? Solche grundlegenden Fragen der Kosmologie wollen europäische Astronomen bis zum Jahr 2020 beantworten – eine Arbeitsgruppe stellt ihre Empfehlungen vor.
Die zurückliegenden zehn Jahre haben zu enormen Fortschritten in unserem Verständnis der Kosmologie geführt. Wir verfügen nun erstmals über ein Standardmodell, das alle kosmologisch relevanten Beobachtungsbefunde beschreibt. Dieses Modell ist freilich ein sehr merkwürdiges, denn es besagt, dass nur etwa vier Prozent des Inhalts unseres Universums aus normaler Materie bestehen, also aus Atomkernen und Elektronen. Der überwiegende Rest des Universums ist »dunkel« – und besteht aus etwas, das wir mangels besseren Wissens einfach als Dunkle Materie und Dunkle Energie bezeichnen (Abb. 2). Wie so oft in der Wissenschaft werfen die neu gewonnenen Erkenntnisse mehr Fragen auf, als sie beantworten – denn solange wir nicht verstanden haben, was sich hinter den Begriffen »Dunkle Materie « und »Dunkle Energie« physikalisch verbirgt, können wir kaum ein vollständiges Bild unseres Kosmos erwarten.

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Kosmisches Rätsel - Galaxien ohne Dunkle Materie

Dunkle Materie gilt als unverzichtbar für die Entstehung von Galaxien – doch inzwischen wurden mehrere Systeme ohne sie entdeckt. Was bedeutet das für die bisherigen Modelle? Der zweite Teil der Serie »Intelligenz aus zwei Welten« widmet sich der Frage, ob wir eigentlich noch verstehen, was wir erforschen, wenn künstliche Intelligenz eingesetzt wird. Passend dazu hinterfragt ein Kommentar kritisch den Umgang mit KI-Tools in der Wissenschaft. Außerdem berichten wir über umstrittene Fossilien aus Gabun und über aktuelle Versuche von Biophysikern, künstliches Leben zu erzeugen.

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«!

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