Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Licht auf Abwegen

11.01.2012
Erstmals hat ein internationales Team von Astronomen unter maßgeblicher Beteiligung der Universität Bonn die geheimnisvolle Dunkle Materie im Universum großräumig vermessen. Dabei entdeckten die Wissenschaftler ein riesiges kosmisches Netz aus Dunkler Materie und Galaxien, das eine Fläche von mehr als einer Milliarde Lichtjahre umspannt. Die Ergebnisse sind jetzt auf dem Treffen der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft in Austin/Texas (USA) vorgestellt worden.

Bei der Dunklen Materie handelt es sich um einen mysteriösen „Sternenkitt“, der aufgrund seiner Massenanziehung etwa die Sterne in schnell rotierenden Galaxien zusammenhält. Wäre dies nicht der Fall, müssten die Himmelskörper aufgrund der Fliehkraft auseinanderdriften. Sehen kann man die rätselhafte Substanz jedoch nicht, weil sie kein sichtbares Licht oder andere Strahlung aussendet. Daher erhielt sie auch ihren Namen: Dunkle Materie.

Das internationale Team unter Leitung von Dr. Catherine Heymans (Universität Edinburgh), Prof. Ludovic van Waerbeke (University of British Columbia), Prof. Yannick Mellier (IAP Paris) und Dr. Thomas Erben (Universität Bonn) hat erstmals die Verteilung der Dunklen Materie über große Bereiche des Himmels vermessen. Die Wissenschaftler präsentierten jetzt auf einem Treffen der Amerikanischen Astronomischen Gesellschaft in Austin/Texas (USA) erste Ergebnisse dieses umfangreichen Projekts zur direkten Kartographie der Materie unseres Universums.

„Die Beobachtungen bestätigen die Resultate aus numerischen Simulationen“, sagt Dr. Thomas Erben vom Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn. „Die dunkle Materie bildet ein weitverzweigtes »kosmisches Netz«.“ An den Knotenpunkten dieses Netzes befinden sich die massereichsten Objekte im Universum, die Galaxienhaufen. „Die räumliche Verteilung der Dunklen Materie liefert den Ausgangspunkt für das Verständnis ihrer physikalischen Natur“, sagt Dr. Erben.

Forscher nutzen den Gravitationslinseneffekt

Um der unsichtbaren Dunklen Materie auf die Spur zu kommen, bedienten sich die Forscher des Gravitationslinseneffektes, der auf Albert Einsteins allgemeiner Relativitätstheorie beruht. Einstein erkannte, dass die Raumzeit durch große Massen verbogen wird, wodurch Licht oder andere Strahlen scheinbar wie durch eine Linse abgelenkt werden – gewissermaßen Licht auf Abwegen. Da die Dunkle Materie über eine große Massenanziehung verfügt, macht sie sich durch die Verkrümmung von Lichtstrahlen anderer Himmelsobjekte – etwa von weit entfernten Milchstraßen – bemerkbar. „Eine systematische Analyse des Linseneffekts auf großräumigen Skalen erlaubt uns somit direkte Rückschlüsse auf die Materieverteilung“, sagt Dr. Erben. „Es ist faszinierend, die Dunkle Materie mit Hilfe der Raumkrümmung direkt »sehen« zu können'', sagt Prof. van Waerbeke.

Teleskop in 4.200 Metern Höhe auf Hawaii

Die Forschungsarbeiten zum Projekt „Canada France Hawaii Telescope Lensing Survey“ (CFHTLenS) nutzen Daten, die über fünf Jahre am Canada-France-Hawaii Teleskop aufgenommen wurden. Es befindet sich in 4.200 Meter auf dem Mauna Kea auf Hawai und empfängt optisches sowie Infrarot-Licht. „Diese Himmelsdurchmusterung hat einen Gesamtumfang von rund 700 mal der Fläche des Vollmonds und erforderte umfangreiche Analysen von etwa sieben Millionen Galaxien in verschiedenen Farbfiltern“, erläutert Dr. Erben.

Das Argelander-Institut für Astronomie war im CFHTLenS-Projekt federführend in der Bildbearbeitung. Unter Leitung von Dr. Thomas Erben wurde innerhalb der Forschergruppe von Prof. Dr. Peter Schneider die riesige Datenmenge von rund 20 Terabyte in fünfjähriger Arbeit analysiert. Dies entspricht dem Speichervermögen von rund 4.000 DVDs.

Noch umfangreicheres Projekt hat bereits begonnen

Die nun erfolgte großräumige Kartierung der Dunklen Materie im Universum ist nur ein erster Schritt. „Dieser bisher einzigartige Datensatz erlaubt detaillierte Schlussfolgerungen über die Expansionsgeschichte unseres Universums und die Massenverteilung von Galaxien'', kommentiert Dr. Erben. Dadurch kann zum Beispiel die mittlere Dichte der Dunklen Materie im Universum bestimmt werden.

Ein noch umfangreicheres Nachfolgeprojekt wurde im September 2011 begonnen. Mit dem neu errichteten VLT Survey Telescope der Europäischen Südsternwarte in Chile soll innerhalb von drei Jahren eine etwa zehn Mal größere Region des Himmels als im CFHTLenS-Projekt untersucht werden. Auch bei diesem internationalen Projekt ist die Bonner Gruppe führend beteiligt. „Dieser Kilo Degree Survey wird eine völlig neuartige Qualität für die Untersuchung der Beziehungen zwischen der Dunklen Materie und den sichtbaren Galaxien im Universum bieten'', erwartet Dr. Peter Schneider, Professor am Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn.

Kontakt:

Dr. Thomas Erben
Argelander-Institut für Astronomie
Tel. 0228/733646
E-Mail: terben@astro.uni-bonn.de
Prof. Dr. Peter Schneider
Argelander-Institut für Astronomie
Tel. 0228/733671 oder 733676
E-Mail: peter@astro.uni-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Berichte zu: Astronomie Dunkle Materie Einstein Galaxie Massenanziehung Materie Universum

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Die „dunkle“ Seite der Spin-Physik
16.01.2018 | Technische Universität Berlin

nachricht Blick ins Universum
15.01.2018 | Georg-August-Universität Göttingen

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: Forscher entschlüsseln zentrales Reaktionsprinzip von Metalloenzymen

Sogenannte vorverspannte Zustände beschleunigen auch photochemische Reaktionen

Was ermöglicht den schnellen Transfer von Elektronen, beispielsweise in der Photosynthese? Ein interdisziplinäres Forscherteam hat die Funktionsweise wichtiger...

Im Focus: Scientists decipher key principle behind reaction of metalloenzymes

So-called pre-distorted states accelerate photochemical reactions too

What enables electrons to be transferred swiftly, for example during photosynthesis? An interdisciplinary team of researchers has worked out the details of how...

Im Focus: Erstmalige präzise Messung der effektiven Ladung eines einzelnen Moleküls

Zum ersten Mal ist es Forschenden gelungen, die effektive elektrische Ladung eines einzelnen Moleküls in Lösung präzise zu messen. Dieser fundamentale Fortschritt einer vom SNF unterstützten Professorin könnte den Weg für die Entwicklung neuartiger medizinischer Diagnosegeräte ebnen.

Die elektrische Ladung ist eine der Kerneigenschaften, mit denen Moleküle miteinander in Wechselwirkung treten. Das Leben selber wäre ohne diese Eigenschaft...

Im Focus: The first precise measurement of a single molecule's effective charge

For the first time, scientists have precisely measured the effective electrical charge of a single molecule in solution. This fundamental insight of an SNSF Professor could also pave the way for future medical diagnostics.

Electrical charge is one of the key properties that allows molecules to interact. Life itself depends on this phenomenon: many biological processes involve...

Im Focus: Wie Metallstrukturen effektiv helfen, Knochen zu heilen

Forscher schaffen neue Generation von Knochenimplantaten

Wissenschaftler am Julius Wolff Institut, dem Berlin-Brandenburger Centrum für Regenerative Therapien und dem Centrum für Muskuloskeletale Chirurgie der...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

2. Hannoverscher Datenschutztag: Neuer Datenschutz im Mai – Viele Unternehmen nicht vorbereitet!

16.01.2018 | Veranstaltungen

Fachtagung analytica conference 2018

15.01.2018 | Veranstaltungen

Tagung „Elektronikkühlung - Wärmemanagement“ vom 06. - 07.03.2018 in Essen

11.01.2018 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Rittal mit neuem Onlineauftritt - Lösungskompetenz für alle IT-Szenarien

16.01.2018 | Unternehmensmeldung

Die „dunkle“ Seite der Spin-Physik

16.01.2018 | Physik Astronomie

Wetteranomalien verstärken Meereisschwund

16.01.2018 | Geowissenschaften