Dunkle Materie

Wissenschaft Physik
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Hallo,

ich spreche hier mal die Physiker an. Was könnte das nun sein, diese unheimliche dunkle Materie? So Staubkörner im herkömmlichen Sinn ja nicht. Die Materie ist ja dunkel, also auch nicht mit Anleuchten sichtbar zu machen. Welche Eigenschaften, außer Masse und damit Gravitation könnte diese Materie noch haben? War das jetzt zu laienhaft gefragt?

Gruß
André

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Hallo,

nunja, Dunkle Materie ist ja in erster Linie nur ein Begriff für Objekte, die sich - zumindest für derzeitige Instrumente - nur durch ihre Masse bemerkbar machen.

Beispiele dafür sind z.B.

  • Schwarze Löcher, auf die extrem wenig bis gar keine Materie mehr fällt und die man deshalb auch nicht „sehen“ kann.

  • MACHOs oder MAssive Compact Halo Objects. Das sind extrem schwachleuchtende Objekte in den Galaxien oder deren Halo. Beispiele sind hier Braune Zwerge (das sind Sterne die zu leicht sind, um Kernfusion zu betreiben und deshalb kaum leuchten), Neutronensterne, Schwarze Zwerge und andere Reste erloschener Sterne. Allerdings machen Machos wahrscheinlich nur einen sehr kleinen Teil der dunklen Materie aus

  • Neutrinos. Diese Teilchen wechselwirken praktisch fast überhaupt nicht (sie fliegen z.B. durch den kompletten Erdkörper einfach so durch) und sind deswegen extrem schwer nachzuweisen. Rein theoretisch sollte es eigentlich 107 Neutrinos pro m³ geben, also sehr sehr viele. Allerdings ist AFAIK noch nicht klar, ob es auch wirklich so viele sind, also der Nachweis fehlt. Und was auch meines Wissens noch nicht klar ist, ist, wie schwer die Neutrions sind und ob sie überhaupt eine Masse haben. Rein rechnerisch könnten die Neutrions bei ausreichender Masse also das Problem der Dunklen Materie lösen, aber man rückt von dieser alles lösenden Hypothese inzwischen wieder etwas ab. Es könnte also z.B. so eine Art „Neutrion-Wolken“ geben, wo die Neutrions aufgrund ihrer Masse zusammenbleiben und sich nach außen fast nur durch ihre Gesamtmasse mitteilen.

  • WIMPs oder Weakly Interacting Massive Particles. Diese Teilchen wechselwirken ähnlich wie das Neutrino so gut wie gar nicht mit der normalen Materie. Allerdings existieren diese Teilchen - so wie das Neutrion vor seiner Entdeckung - nur theoretisch. Am CERN beschäftigt sich z.Z. das CAST-Experiment1 mit dem Nachweis eines WIMPs, nämlich des Axions, welches bei Kernfusionsprozessen entstehen soll.

  • Kalte dunkle Materie, welche aus baryonischer (also aus normalen Teilchen, aus denen du und ich bestehen) Materie bestehen soll, die aber so weit abgekühlt ist, dass sie schon fast den absoluten Nullpunkt erreicht hat und deswegen praktisch keine Strahlung mehr emittiert. Allerdings halte ich zumindest das für ziemlichen Blödsinn, da IMO diese Materie schon allein von der Hintergrundstrahlung aufgeheizt werden müsste und sie sich damit mitteilen müsste.

Insgesamt kann man aber nichts wirklich sicheres sagen, da das ja vorderste Forschungsfront ist. Selbst über schon nachgewiesen Teilchen wie das Neutrion ist noch viel zu wenig bekannt. Wie Schwarze Löcher und MACHOs „aussehen“ kann man sich ja gerade noch irgendwie vorstellen, aber bei den Wimps schauts da schon schlecht aus, weil sie vielleicht gar keine elektromagnetische Strahlung emittiert und deswegen gar nicht vom Auge wahrgenommen werden könnte. Aber vorstellen kannst du dir Wimps in etwa so wie ein Neutrino :wink: Also einfach ein Teilchen, dass sich kaum mitteilt *g*.

mfg
deconstruct

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Super, danke! (owT.)
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Dunkle Materie oder auch nicht
Hallo Andre

Dunkle Materie ist erst einmal eine Spekulation, die ihre Ursache darin hat, dass Galaxien eine Dynamik zeigen, die so aussieht, als wäre das Gravitationsfeld wesentlich stärker als durch die sichtbare Materie erklärbar

Diese Abweichung vom erwarteeten Verhalten ist gut dokumentiert, die Spekulation dunkle Materie aber längst nicht gesichert.

Im aktuellen Spektrum der Wissenschaft http://www.wissenschaft-online.de/artikel/723060 ist ein hochinteressanter Artikel über die Möglichkeit, dass das uns bekannte Gravitationsgesetz in der Grössenordnung von Millionen Lichjahren nicht mehr gilt. Dann benötigt man keine dunkle Materie.

Die Ursache der Abweichung könnte eine Verbindung zu aktuellen Stringtheorien sein, in denen zusätzliche Dimensionen eine Rolle spielen.

Auch nur eine Spekulation, aber eine - wie ich finde - sehr ernstzunehmende Alternative zur dunklen Materie.

Gruß
Thomas