Merkwürdiges Zeugs in seltsamen Formen

  • Man kann sich leicht vorstellen, dass wir das, was wir in unserem täglichen Leben sehen und erleben, als „normal“ empfinden. Doch je mehr Astronomen über unser Universum erfahren, desto öfter erkennen sie, dass merkwürdige Sachen manchmal viel häufiger vorkommen. Zum Beispiel denken die Astronomen, dass es etwa sechs Mal mehr unsichtbare Materie im Weltraum gibt als sichtbare! Astronomen nennen diesen unsichtbaren Stoff "dunkle Materie".



    Der Galaxienhaufen Abell 383 Bild: X-ray: NASA/CXC/Caltech/A.Newman et al/Tel Aviv/A.Morandi & M.Limousin; Optical: NASA/STScI, ESO/VLT, SDSS


    Dieses neue Weltraumfoto zeigt eine riesige Ansammlung von Galaxien – ein "Galaxienhaufen" – der jede Menge dunkle Materie enthält. Obwohl dunkle Materie unsichtbar ist, können Astronomen trotzdem berechnen, wo sie sich im Weltraum befindet. Das liegt an der Wirkung, die ihre Schwerkraft auf die Dinge um sie herum ausübt – so als würden wir ein Sofakissen betrachten, dass von einem unsichtbaren Mann zusammengedrückt wird. Auf dem Foto ist die Anziehungskraft sowohl der sichtbaren und als auch der dunklen Materie so stark, dass sie das Licht von weit entfernten Galaxien gebeugt hat. In einigen Fällen ist der Effekt so stark, dass die Galaxien aussehen, als wären sie in Form von Bögen auseinander gezogen worden!


    Ein Team von Astronomen hat sich nun die verzerrten Formen dieser Galaxien genau angesehen und berechnet, wie sich die unsichtbare Materie in dem Galaxienhaufen ausgebreitet hat. Überraschenderweise fanden sie heraus, dass die dunkle Materie nicht fu<b></b>ßballförmig verteilt ist, wie sie es erwartet hatten, sondern dass sie eher wie ein Rugbyball geformt ist.


    Wenn klar ist, wie die dunkle Materie verteilt ist, wird das den Astronomen viele Hinweise darauf geben, wie sich das Universum entwickelt und im Laufe der Zeit verändert hat.


    Noch merkwürdiger: Neben der dunklen Materie gibt es im Universum auch dunkle Energie. Dunkle Energie ist kein unsichtbares Material. Aber es wird „dunkle“ Energie genannt, weil die Astronomen bei der Frage was es ist „im Dunkeln tappen“!



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    EU-UNAWE - Die deutschsprachigen Space Scoops werden vom Universe-Awareness-Team am Haus der Astronomie in Heidelberg erstellt. Den Originalbeitrag gibt es unter http://de.unawe.org/Kinder/unawe1216/

  • Hi Caro,
    auf dem Bild sieht man prima den Gravitationslinsen-Effekt. Ich versuchs mal etwas zu erklären:



    Rot eingerahmt ist das durch die Gravitationslinse verzerrte Bild (eigentlich nur ein deutlicher Teil davon) markiert. Der im Text genannte Galaxienhaufen verbiegt den Raum mit seiner Masse so stark, dass Lichtstrahlen, die von dahinter stammen, um den Haufen herum gebogen werden. Die Skizze unten zeigt etwa, wie das Licht einer Galaxie um den Haufen herum wandert. Im Ergebnis bündelt sich das Licht wie bei einem Brennglas, nur durch das Eigengewicht des Galaxienhaufens.


    Leider hat die Natur diese Gravitationslinse nicht so gut poliert wie ein Brillenglas oder ein Fotoobejktiv, deshalb bündelt sie das Bild auch nicht perfekt sondern so sichelförmig, wie auf dem Bild. Auch muss man das Glück haben, dass die weitentfernte Galaxie genau in einer Linie dahinter steht - nicht zu weit oder zu nahe.


    Es sind aber genau diese 'Fehler' in der Abbildung durch die Linse, mit der die Astronomen die Linsendicke berechnen können. Da die Linse nur durch die Anziehungskraft (Gravitation) arbeitet, bekommt man also als Linsendicke ein Maß über die Stärke der Gravitation in der Mitte des oben im Beitrag gezeigten Galaxienhaufens und wie diese Anziehungskraft zum Rand hin schwächer wird. Daraus wiederum kann man (zumindest grob) ausrechnen, wie viel Masse sich mittig und am Rand befinden. Und das alles, ohne wissen zu müssen, woraus die Masse besteht - ob Sonnen, Gas oder 'Dunkle Materie'.


    Das ist wie im Gruselfilm, wenn ein 'Unsichtbarer' am Strand läuft und andere ihn an den Fußabdrücken im Sand entdecken. [;)]


    Wie sich durch Masse der Raum so verbiegt, dass dadurch Lichtstrahlen abgelenkt werden, hat Einstein in seiner 'Allgemeinen Relativitätstheorie' im Jahr 1915 aufgezeigt. Das allererste Mal hat man die Lichtablenkung bei einer Sonnenfinsternis 1919 beobachtet. Heute sind die Formeln so selbstverständlich, dass man mit solchen Lichtablenkungen nicht mehr Einsteins Theorie zu beweisen sucht, sondern umgekehrt diese Theorie benutzt, um das Vorhandensein der unsichtbaren 'dunklen Materie' zu beweisen.


    Gruß

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