Akademie für Ältere Heidelberg 2018


Das Dunkle Universum

4 Vorträge im Herbst 2018:


Mittwoch 10:40 - 12:10 Uhr

Volkshochschule E06

Bergheimerstraße 76

Das Universum


Isaac Newton
Abb.: Am Coma-Haufen hat Fritz Zwicky bereits 1932 die Existenz Dunkler Materie erahnt.

Der Himmel ist voller Sterne, es gibt zahlreiche bunte Nebel und überall tummeln sich Galaxien. Und doch ist im Universum fast nichts zu sehen. Etwa 95 Prozent des Universums sind dunkel und selbst in den besten Teleskopen nicht direkt zu beobachten. Seit Jahrzehnten suchen Forscher Beweise für die Existenz Dunkler Materie und die Theorie der Supersymmetrie. Wie stehen die Chancen, sie in den nächsten zwei, drei Jahren zu finden?

Ende der 1990er Jahre machten Astronomen eine Entdeckung, die unser Bild des Universums radikal verändert hat: Die scheinbare Helligkeit weit entfernter Supernovae des Typs 1a ist geringer, als sie eigentlich sein sollte. Da die absolute Helligkeit dieser Himmelsobjekte so genau bekannt ist, dass sie als "Standardkerzen" zur astronomischen Entfernungsbestimmung dienen, konnte das nur bedeuten, dass man ihre tatsächliche Entfernung unterschätzt hatte. Daraus wiederum folgt, das Universum expandiert schneller als angenommen: Die kosmische Expansion verläuft beschleunigt.



Turbulenz
Enge kompakte Doppelsternsysteme sind die wichtigsten Quellen von Gravitationswellen. Falls die Halbachse dieser Systeme im Bereich von einigen Sonnenradien liegt, verschmelzen diese Systeme innerhalb von einigen hundert Millionen Jahren zu einem einzigen Schwarzen Loch, unter Aussendung kräftiger Gravitationswellen.

Es war lange Zeit so frustrierend, dass diese Wellen nicht detektiert werden konnten, da die Amplituden dieser Wellen durch die enorme kosmische Distanz dieser Quellen drastisch geschwächt werden.



Für diese Vortragsreihe habe ich eine Doku verfasst:

Max Camenzind privat

E-Mail: Max.Camenzind@t-online.de

Vortragszyklus Heidelberg 2018




19. Sept.: CMB - Echo vom Urknall


Mit bloßem Auge nicht sichtbar glüht das Universum im Radiobereich. Das "Echo des Urknalls" erfüllt bis heute den Kosmos. Seit 13,8 Milliarden Jahren schimmert das Nachleuchten des Feuerballs vom Anfang der Welt durch das Universum. Eingebrannt in diese so genannte kosmische Hintergrundstrahlung (engl. CMB) ist die ganze Entstehungsgeschichte des Universums.

Schwarzes Loch mit Stern
Abb.: CMB mit COBE 1992. Winkelauflösung 7 Grad. [Grafik: COBE]

Schwarzes Loch mit Stern
Abb.: CMB mit WMAP 2009. Winkelauflösung 14 Bogenminuten. [Grafik: NASA/WMAP]

Schwarzes Loch mit Stern
Abb.: CMB mit Planck 2015. Winkelauflösung 5 Bogenminuten. [Grafik: ESA/Planck Collaboration]

Mittwoch 10:40 ==> 1. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Das Dunkle Universum"

17. Okt.: Dunkle Materie im Universum


Dunkle Materie ist unsichtbar und doch mit großem Einfluss auf mächtige Materieansammlungen wie Galaxien und Galaxienhaufen. Was können wir über sie erfahren? Welche Vorschläge hat die Physik für diese Art Materie entwickelt?

DM
Abb.: Diese Darstellung unseres Kosmos wurde von einem Supercomputer errechnet. Sie zeigt das Geflecht aus Dunkler Materie, das die Sterne an ihre heutige Position gebracht haben könnte. An den Kreuzungspunkten des Gespinstes haben sich Galaxienhaufen gebildet. Der Virgo-Haufen zum Beispiel besteht aus Tausenden von Galaxien. [Grafik: NASA]

Mittwoch 10:40 ==> 2. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Das Dunkle Universum"

21. Nov.: Dunkle Materie & Dunkle Energie?


Was ist Dunkle Materie? Physiker tappen im Dunkeln.
Das heutige Universum kann ohne Dunkle Materie und Dunkle Energie überhaupt nicht verstanden werden. Es gab sogar einen Nobelpreis für diese Erkenntnis. Dunkle Energie umgibt uns überall und durchdringt den gesamten Kosmos. Aber was bewirkt sie und woraus besteht sie?

Mittwoch 10:40 ==> 3. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Das Dunkle Universum"

5. Dez.: Die ersten 10.000 Jahre


4. Vortrag im Rahmen des Sonderzyklus
"Das Dunkle Universum"
Die kosmische Hintergrundstrahlung zeigt, dass das Universum die ersten 10.000 Jahre im thermodynamischen Gleichgewicht war - Strahlung und Materie waren im Gleichgewicht. Damit steigt die Temperatur im frühen Universum immer weiter an, bis sie kurz vor dem eigentlichen Urknall 1032 Grad Kelvin erreicht. Dies ist die sog. Planck-Temperatur, bei der die Einsteinsche Vorstellung von Gravitation baden geht! Die Wellenlänge eines Photons ist jetzt gleich der Planck-Länge. Den Big Bang haben sich die Einsteinianer etwas zu naiv vorgestellt. Quanteneffekte schlagen zu, lange bevor die Singularität erreicht wird.

Turbulenz
Abb.: Der Radius des Universums als Funktion der Zeit in doppelt-logarithmischer Darstellung. Die Planck-Länge L_P beträgt 10-35 Meter, die Planck-Zeit t_P 10-43 Sekunden. [Grafik: Camenzind 2016]