Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kosmologie: Lehren aus der Leere

16.08.2016

Ein Forscherteam um LMU-Physiker Nico Hamaus berechnet die Dynamik kosmischer Hohlräume und zieht daraus Rückschlüsse auf unser gesamtes Universum.

Unser Universum besteht zum großen Teil aus Leere, den sogenannten kosmischen Hohlräumen (Cosmic Voids). Sie dehnen sich immer weiter aus, da die wenige in ihnen enthaltende Materie aufgrund der Schwerkraft an ihre Ränder strebt.


Die abgebildete Simulation zeigt die Verteilung der Dunklen Materie in unserem Universum: Die Galaxien sind ungleichmäßig verteilt und von Hohlräumen umgeben. (Abbildung: Nico Hamaus, LMU)

So ähnelt das Universum einem kosmischen Netzwerk mit großen weitgehend leeren Blasen, die mit Filamenten von Materie verbunden sind, auf denen sich die Galaxien verteilen. LMU-Physiker Dr. Nico Hamaus und seine Kollegen haben nun auf Basis von Daten des Sloan Digital Sky Surveys (SDSS), bei dem Wissenschaftler mit einem Teleskop die Struktur des Universums kartieren, Aufbau und Geometrie der Hohlräume berechnet.

Die Analysen der Forscher zeigen, mit welcher Dynamik sich die Hohlräume ausdehnen. „Nico Hamaus ist es zum ersten Mal gelungen, mit der Analyse der kosmischen Hohlräume kosmologische Modelle einzuschränken“, sagt Professor Jochen Weller von der Universitätssternwarte der LMU.

Über dieses Ergebnis berichtet Hamaus aktuell in der Fachzeitschrift Physical Review Letters. Seine Berechnungen zeigen, dass die Analyse kosmischer Hohlräume ein geeignetes Vorgehen ist, um die Gravitation in den leeren Regionen des Universums zu untersuchen und gleichzeitig die gesamte Materiedichte des Universums zu bestimmen.

Damit leistet seine Untersuchung einen wichtigen Beitrag zu der Frage, warum sich das Universum immer schneller ausdehnt. Bislang gibt es in der Kosmologie darauf zwei mögliche Antworten: Es liegt an der Dunklen Energie, die fast 70 Prozent unseres Universums ausmacht und der eine Art Anti-Gravitationskraft zugeschrieben wird, oder Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie ist nur eingeschränkt gültig und muss durch eine neue Theorie der Schwerkraft ersetzt werden.

„Falls es im Universum Abweichungen von der Allgemeinen Relativitätstheorie gibt, wäre dies insbesondere in den Hohlräumen der Fall. Wir haben in unserer Analyse aber keine signifikanten Abweichungen festgestellt“, sagt Hamaus. Das Ergebnis bestätigt also die vorherrschende Vorstellung von Gravitation im Universum, die bislang in Bezug auf die Hohlräume nicht geprüft worden war, und unterstützt die Annahme einer Dunklen Energie in Form einer kosmologischen Konstante. „Unsere Studie zeigt, dass wir durch die Analyse kosmischer Hohlräume noch viel über den Ursprung und die Entwicklung unseres Universums lernen können.“

Publikation:
Nico Hamaus, Alice Pisani, Paul M. Sutter, Guilhem Lavaux, Stéphanie Escoffier, Benjamin D. Wandelt, Jochen Weller:
Constraints on cosmology and gravity from the dynamics of voids
In: Physical Review Letters 2016

Kontakt:
Dr. Nico Hamaus
Universitäts-Sternwarte München
Fakultät für Physik der LMU
E-Mail: hamaus@usm.lmu.de
Tel: +49 (0)89 2180 9294

Luise Dirscherl | Ludwig-Maximilians-Universität München
Weitere Informationen:
http://www.uni-muenchen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Proteintransport - Stau in der Zelle
24.03.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Neuartige Halbleiter-Membran-Laser
22.03.2017 | Universität Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wegweisende Erkenntnisse für die Biomedizin: NAD⁺ hilft bei Reparatur geschädigter Erbinformationen

Eine internationale Forschergruppe mit dem Bayreuther Biochemiker Prof. Dr. Clemens Steegborn präsentiert in 'Science' neue, für die Biomedizin wegweisende Forschungsergebnisse zur Rolle des Moleküls NAD⁺ bei der Korrektur von Schäden am Erbgut.

Die Zellen von Menschen und Tieren können Schäden an der DNA, dem Träger der Erbinformation, bis zu einem gewissen Umfang selbst reparieren. Diese Fähigkeit...

Im Focus: Designer-Proteine falten DNA

Florian Praetorius und Prof. Hendrik Dietz von der Technischen Universität München (TUM) haben eine neue Methode entwickelt, mit deren Hilfe sie definierte Hybrid-Strukturen aus DNA und Proteinen aufbauen können. Die Methode eröffnet Möglichkeiten für die zellbiologische Grundlagenforschung und für die Anwendung in Medizin und Biotechnologie.

Desoxyribonukleinsäure – besser bekannt unter der englischen Abkürzung DNA – ist die Trägerin unserer Erbinformation. Für Prof. Hendrik Dietz und Florian...

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungen

Lebenswichtige Lebensmittelchemie

23.03.2017 | Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rund 500 Fachleute aus Wissenschaft und Wirtschaft diskutierten über technologische Zukunftsthemen

24.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Förderung des Instituts für Lasertechnik und Messtechnik in Ulm mit rund 1,63 Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise

TU-Bauingenieure koordinieren EU-Projekt zu Recycling-Beton von über sieben Millionen Euro

24.03.2017 | Förderungen Preise