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Themen der Wissenschaft: Geheimnisvolle Dunkle Energie

Seit rund zehn Jahren rätseln Teilchen- und Astrophysiker darüber, was die geheimnisvolle Dunkle Energie ist. Sie beschleunigt die Ausdehnung des Universums und bestimmt seine Zukunft. Die Entdeckung ihrer wahren Natur wird unser Weltbild revolutionieren.
Sterne leuchten – genauer gesagt senden sie Licht aus, welches unsere Netzhaut in Sinnesreize umwandeln kann. Die Wechselwirkung der Photonen mit den Teilchen, aus denen wir bestehen, macht dies möglich. Doch das Universum hält mehr bereit, als der Mensch durch bloßes Anschauen erfassen kann. Es scheint nämlich, dass zu allen Sternen und Galaxien unseres Universums noch einmal die fünffache Menge an durchsichtiger Materie hinzukommt (Abb. 1). Da sie nicht leuchtet, bezeichnen die Astronomen sie als Dunkle Materie. Als Entdecker der Dunklen Materie gilt der Astronom Fritz Zwicky (1898 – 1974). Seine Ende der 1920er Jahre mit dem Schmidt-Teleskop am Mount Wilson durchgeführten Untersuchungen der Dynamik von Galaxien ergaben erste Hinweise auf einen erheblichen Anteil an nichtleuchtender Materie. Dabei hatte Zwicky vermutlich nicht durchsichtige, sondern einfach nichtleuchtende normale Materie im Sinn. Heute weiß man aber, dass die von Zwicky geforderte Dunkle Materie in der Tat nur sehr schwach mit gewöhnlicher Materie in Wechselwirkung steht. Ja, gäbe es die Gravitation nicht, so wüssten wir nicht das Geringste von ihrer Existenz. Und während sie diese Zeilen lesen, könnten Sie durch eine Mauer aus Dunkler Materie rasen, Sie würden es nicht merken. Nichtsdestoweniger verrät sich Dunkle Materie durch ihre Anziehungskraft. Man könnte sagen, der Gravitation entgeht nichts.

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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.

Spektrum - Die Woche – Warum der Ball der Fußball-WM gar nicht so rund ist

Der »rundeste Ball aller Zeiten« für die Fußball-WM 2010 verhielt sich zum Leidwesen der Spieler, nicht so wie sie es gewohnt waren. Lesen Sie warum perfekte Kugeln nicht immer von Vorteil sind und welche Bedenken der aktuelle, von einem Tetraeder abgeleitete, WM-Ball »Trionda« aufwirft.

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.

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