Das Universum DU009 - Das Geheimnis der dunklen Galaxie
DU009 - Das Geheimnis der dunklen Galaxie
Kommt auf die dunkle Seite!
Zu Beginn der Sendung sind wir ein wenig begeistert über die Weltraummission OSIRIS-REx und den Versuch Material von einem Asteroid zur Erde zu bringen. Danach erzählt Ruth eine Geschichte über “dunkle Galaxien” und ärgert sich über die reißerischen Methoden der publikationsgetriebenen Wissenschaft. Und danach beantworten wir sehr viele Fragen über dunkle Materie.
Einleitung: Die NASA beklaut einen Asteroid
Im Jahr 2016 flog die Raumsonde OSIRIS-REx ins All. Ihr Ziel war der Asteroid Bennu wo sie auch erfolgreich angekommen ist. Dieser Asteroid sollte aber nicht nur aus der Ferne erforscht werden. Vor allem wollte man Material von seiner Oberfläche aufsammeln und zurück zur Erde bringen. Genau dieses Einsammelmanöver fand am 20. Oktober 2020 statt. Dabei konnte man live zusehen, was Ruth getan hat; Florian allerdings nicht.
Mehr Informationen zu den Themen der Einleitung
Ein kurzes Video der “Landung” von OSIRIS-REx kann man hier sehen. Den ganzen Live-Stream der Aktion kann man hier nachschauen.
Astro-Geschichte: Dunkle Galaxien und die reißerischen Methoden der publikations-getriebenen Wissenschaft
“Dragonfly 44” klingt wie etwas aus einem Science-Fiction-Film. Ist aber der Name einer ganz speziellen Galaxie. Einer “Ultra-Diffusen Galaxie” oder, etwas reißerischer, einer “dunklen Galaxie”. Also einer Galaxie, die fast komplett aus dunkler Materie besteht und nur sehr wenige Sterne enthält. Dragonfly 44 ist das beste Beispiel so einer Galaxie: Halb so groß wie die Milchstraße aber mit nur einem Tausendstel der Sterne. Anscheinend besteht Dragonfly 44 zu 99,99 Prozent aus dunkler Materie. Diese Entdeckung wurde 2016 gemacht und auch ganz offiziell veröffentlich. Die Frage die sich nun stellt lautet: Was ist da passiert? Warum hat diese Galaxie so wenig Sterne? Darüber wurde viel geforscht, unter anderem wurde die Röntgen-Strahlung in dieser Gegend untersucht. Aber die Antwort auf diese Frage war überraschend anders, wie Ruth berichtet. Eine neue Studie zeigt: So dunkel ist die dunkle Galaxie gar nicht. Was einen kleinen Rant von Ruth über die reißerischen Methoden der publikationsgetriebenen Wissenschaft nach sich zieht.
Mehr Informationen zu den Themen der Geschichte
Das Dragonfly Telescope kann man hier anschauen. Das von uns diskutierte Prepring Archive “arXiv” ist hier zu finden, Und die Arbeitsgruppe von Pieter Van Dokkum hat hier ihre Homepage.
Fragen aus der Hörerschaft
Heute beantworten wir passende Fragen über Dunkle Materie:
Matthias fragt: ”Kann dunkle Materie verklumpen? Kann DM z.B. Äquivalente zu Planetensystemen bilden? Kann es Schwarze Löcher aus DM geben?”
Nein. Zusammenklumpen ist ein elektromagnetischer Effekt bzw auf sub-atomaren skalen ein Effekt der starken Wechselwirkung. Beides Kräfte die die dunkle Materie nicht betreffen. Schwarze Löcher aus DM sind also eher unwahrscheinlich, aber man hat eine Zeit lang vermutet dass Schwarze Löcher selbst einen Anteil der Dunklen Materie ausmachen. Über die schwache Kernkraft könnt ihr euch in diesem Podcast informieren.
Und genau das fragt auch Michael: ”Wäre es aus eurer Sicht wirklich möglich, dass es gar keine dunkle Materie gibt sondern der gravitative Einfluss der nicht sichtbaren Materie durch schwarze Löcher erklärt werden kann?”
Galaktische schwarze Löcher sehen wir in verschiedenen Wellenlängenbereichen, stellare schwarze Löcher gibt es zu wenige; es kämen höchstens noch die “primordialen schwarzen Löchern” in Frage, also schwarze Löcher die direkt beim Urknall entstanden sind. Aber wenn es so viele primordiale Schwarze Löcher gäbe um die dunkle Materie erklären zu können, müsste sich ihre gravitative Auswirkung, also ihre Gravitationslinsenwirkung auf die Sterne im Hintergrund beobachten lassen können. Dieser Mikro-Gravitationslinsen-Effekt wurde in der Tat auch beobachtet, aber nur sehr selten. Das heißt die primordialen schwarzen Löcher tragen weniger als 1% zur dunklen Materie bei. Siehe zum Beispiel hier.
Sancho möchte wissen: ”Woher weiß man, dass es Dunkle Materie gibt und was könnte das sein?”
Es gibt ganz viele Indizien dafür dass es zusätzliche (unsichtbare) Masse im Universum geben muss, die grob gesagt alle mit der Bewegung von Sternen und Galaxien zu tun haben (Rotation von Galaxien, Dynamik von Galaxienhaufen). Im Detail hat Florian das in einer Serie von Blogartikeln erklärt. Die Entstehung von Galaxien und Entwicklung der großräumigen Strukturen im Universum wäre ohne Dunkle Materie nicht erklärbar, bzw müsste ganz anders Verlaufen und zu anderen Ergebnissen führen als die die wir beobachten. Aus was sie aber besteht wissen wir noch nicht.
Jens fragt sich passend dazu: ”Was ist aus den WIMPS und MACHOS eigentlich geworden? Einige Zeit waren die ja als Kandidaten zur Erklärung der dunklen Materie hoch gehandelt. Dann wurde es sehr still darum. Könnt ihr sagen, warum?”
Ruth und Florian sind sich einig: MACHOs sind eindeutig ein veraltetes Konzept und WIMPs wurden auch schon ziemlich in die Ecke gedrängt.
Und zum Abschluss gibt es noch was zu schwarzen Löchern. Die große Frage die alle beschäftigt (zumindest Mathias, Jan, Jörn, Florian, Erich und Uwe) lautet: Wenn das Universum am Anfang so dicht war, warum ist es nicht einfach sofort zu einem Universums-großen schwarzen Loch geworden?
Das liegt an der Expansion. Die Schwarzschild-Lösung gilt in einem statischen und nicht in einem expandierenden Raum. Ein Schwarzes Loch passiert im Raum, es ist nicht etwas das dem ganzen Raum passiert. Oder man interpretiert es anders: Der Urknall war eine Singularität in der Vergangenheit, ein schwarzes Loch ist eine in der Zukunft. Wenn man ehrlich ist muss man aber antworten: Das weiß man alles noch nicht wirklich…
Unterstützen
Wir bedanken uns für die zahlreiche finanzielle Unterstützung die uns die Arbeit am Podcast ermöglicht. Und wenn das alles so weitergeht und wir mit diesem Podcast wirklich Geld verdienen, können wir vielleicht auch wöchentlich eine Folge veröffentlichen.
Wenn ihr uns unterstützen wollt, könnt ihr gerne diesen PayPal-Link verwenden. Oder uns bei Steady unterstützen. Und auch bei Patreon.
Kontaktiert und trefft uns hier
Wenn ihr Fragen zum Universum hat, dann schickt sie einfach per Mail an: fragen@dasuniversum.at
Florian wird am 31. Oktober 2020 mit den Science Busters in Linz auftreten. Karten dafür [gibt es hier]https://ticket.posthof.at/eventim.webshop/webticket/eventlist?production=3515). Am 1. November 2020 treten die Science Busters in Perchtoldsdorf (bei Wien) auf. Karten dafür gibt es hier . Sofern nicht alles wegen Corona abgesagt wird - schaut also vorher nochmal nach bevor ihr Karten kauft!
Das neue Buch der Science Busters heißt Global Warming Party und ist überall dort erhältlich wo es Bücher (und Hörbücher) gibt.
Falls ihr Ruth mit ihrem mobilen Planetarium buchen möchtet, schreibt an hello@publicspace.at oder schaut auf ihre Homepage: http://publicspace.at
Florian könnt ihr in seinem Podcast “Sternengeschichten” zuhören, zum Beispiel hier: https://sternengeschichten.podigee.io/ oder bei Spotify - und überall sonst wo es Podcasts gibt. Florian und Ruth findet ihr beide auch regelmäßig im WRINT Wissenschaft”-Podcast den es ebenfalls bei Spotify gibt
Ansonsten findet ihr uns in den üblichen sozialen Medien:
Instagram “Das Universum”| Instagram Florian| Instagram Ruth
Facebook “Das Universum”| Facebook Florian| Facebook Ruth
Twitter “Das Universum”| Twitter Florian| Twitter Ruth
Blog Florian| Homepage Florian| Termine und Shows Florian| Shows Science Busters