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Zwerggalaxien: Kosmisches Plankton

Die vielen kleinen Sternsysteme in unserer galaktischen Umgebung verhalten sich ganz anders, als es laut Simulationen zu erwarten wäre. Das passt nicht zum kosmologischen Standardmodell.
Sphäroidale Zwerggalaxie

Wenn Sie sich die Lebewesen der Ozeane vorstellen – was kommt Ihnen zuerst in den Sinn? Sind es majestätische Wale, vielleicht auch Tintenfische, Delfine oder Haie? Vermutlich fällt Ihnen spontan vieles ein, nur nicht das Plankton. Dabei kommt im Meer nichts so zahlreich vor wie diese überall umherschwebenden Organismen. Beim Weltall ist es ganz ähnlich. Beim Gedanken an den Kosmos haben wir sofort Bilder von faszinierenden Spiralgalaxien und gewaltigen Nebeln mit bestechenden Formen und Farben vor Augen. Dagegen fristen andere Gebilde eine wenig beachtete Existenz, obwohl sie im Universum gewis­sermaßen den größten Nahrungsvorrat stellen: die Zwerg­galaxien. Die kleinen Sternsysteme treiben das Wachstum der größeren Strukturen an.

Darum ist ein genauer Blick auf die Zwerggalaxien unverzichtbar, um das Zusammenspiel aller Objekte im Kos­mos zu verstehen. In letzter Zeit häufen sich dabei Ungereimtheiten. Die Beobachtungen scheinen nicht gut zu den Vorhersagen des Standardmodells der Kosmologie zu passen, welches von der Existenz Dunkler Materie einer bis heute unbekannten Natur ausgeht. Aber der Reihe nach.

In den 1930er Jahren hat Harlow Shapley vom Harvard­-College-Observatorium in Cambridge, Massachusetts, eines der damals größten Teleskope der Welt auf den Nachthimmel gerichtet und einen erstaunlichen Fund gemacht: eine unbekannte Art von Galaxie …

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Spektrum der Wissenschaft – Vielfältige Quanten

Wir tauchen ein in die Welt der Quanten, die uns noch immer zahlreiche Rätsel aufgibt. Forscher entwickeln ständig neue Modelle und hinterfragen Grundlegendes, wie beispielsweise das Konzept der Zeit. Gleichzeitig macht die Entwicklung neuer Quantencomputer große Fortschritte und könnte unsere Verschlüsselungssysteme bedrohen. Experten arbeiten an neuen Methoden, um unsere Daten zu schützen. Erfahren Sie, wie diese Herausforderungen gemeistert werden und ob Kryptografen den Wettlauf gegen die Zeit gewinnen können.

Sterne und Weltraum – Swing-by – Raumsonde JUICE im Billardspiel mit Mond und Erde

Die europäische Raumsonde JUICE führte ein wichtiges Swing-by-Manöver am Erde-Mond-System durch, um mittels der Schwerkraft zu beschleunigen. Dabei half erstmals auch der Mond mit. Bis 2029 folgen drei weitere Planetenvorbeiflüge, um 2031 dann Jupiter und seine Galileischen Monde zu erreichen. Wir informieren Sie über die Details der Mission. Im zweiten Teil unserer Serie über Observatorien berichten wir über das Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, das in der chilenischen Atacama-Wüste gebaut wird. Ein langjähriger ESO-Mitarbeiter beschreibt uns den Fortschritt des Großprojekts. Das ELT soll ähnliche Durchbrüche wie die Weltraumteleskope Hubble und James Webb ermöglichen. Darüber hinaus beleuchten wir die wissenschaftshistorische Bedeutung der Werke des Philosophen Immanuel Kant, der dieses Jahr 300 Jahre alt geworden wäre, und zeigen in unserem Praxisbericht, wie Sie vom Boden aus mit amateurastronomischen Mitteln Raumstationen am Himmel fotografieren können.

Spektrum Kompakt – Rätsel der Teilchenphysik

Das Standardmodell sollte das Universum erklären, doch manche Fragen bleiben offen. Um Antworten zu erhalten, werden aufwändige Untersuchungen durchgeführt: zu der Masse von Neutrinos, dem Rätsel der Dunklen Materie und warum sich Materie über Antimaterie durchsetzte.

  • Quellen

Kroupa, P. et al: The great disk of Milky­Way satellites and cosmological sub­structures. Astronomy & Astrophysics 431, 2005

Libeskind, N.I. et al.: Planes of satellite galaxies and the cosmic web. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 452, 2015

Müller, O. et al.: A whirling plane of satellite galaxies around Centaurus. A challenges cold dark matter cosmology. Science 359, 2018

Pawlowski, M.S.: The planes of satellite galaxies problem, suggested solutions, and open questions. Modern Physics Letters A 33, 2018

Tully, R.B. et al.: Two planes of satellites in the Centaurus A group. Astrophysical Journal 802, 2015

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