MOND widerlegen, eine Anleitung

Die Entdeckung einer Zwerggalaxie, die scheinbar ohne Dunkle Materie auskommt, wurde als endgültiger Beweis zur Widerlegung alternativer Gravitationstheorien wie etwa MOND gefeiert. Dies wurde damit begründet, dass in solchen Gravitationsmodellen immer ein „scheinbarer Dunkle Materie“ Effekt beobachtbar sein müsste, da in ihnen die ganze Gravitation nur durch die sichtbare Materie hervorgerufen werden müsste. Dass dies aber nicht korrekt ist, darüber habe ich bereits mehrfach geschrieben. Es gibt ein ausgezeichnetes Phänomen in MOND, das erlaubt, dass Objekte Dunkle Materie frei erscheinen können. Dieser Externe Feld Effekt (EFE) beruht darauf, dass die Bewegung innerhalb eines Systems, welche wiederum in einem externen Gravitationspotential eingebettet ist, von diesem äusseren beeinflusst wird. Wenn das jetzt zu schnell ging, keine Sorge, wir besprechen das hier nun langsam der Reihe nach.

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Das Instrument MUSE.

NGC1052-DF2 zum Dritten – Oh du herrliche Dunkle Materie

Könnt ihr euch noch an das ganze Drama vor nicht allzulanger Zeit erinnern, welches die Bekanntmachung einer Dunklen Materie freien Zwerggalaxie hervorgerufen hat? Ein Team um van Dokkum an der Universität Yale hat einen Befund in Nature geliefert, dass die Zwerggalaxie NGC1052-DF2 keine Dunkle Materie enthalten darf, da ihre interne Geschwindigkeit viel zu klein ist, und nur durch die sichtbare Materie erklärt werden kann. In der populären Wissenschaft ging dieses Resultat wie ein Buschfeuer durch die Landschaft, und einer der Hauptpunkte war, dass alternative Gravitationsszenarien wie MOND dadurch falsifiziert wurden.

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Ein weiteres kosmologisches Rätsel – Die Häufigkeit der Zwerge um Spiralgalaxien

Während unser Standardmodell der Kosmologie – bestehend hauptsächlich aus Dunkler Materie und Dunkler Energie – auf der Grössenskala des Universums selbst wunderbar funktioniert, stösst es bei Galaxien immer wieder an ihre Grenzen. Speziell bei Zwerggalaxien – welche komplett Dunkle Materie dominiert sind und somit eigentlich gut durch dieses Modell erklärt werden müssten – vermehrte sich in den letzten Jahren die Diskrepanz zwischen Theorie und Beobachtung, wie zum Beispiel mit dem Satellitenebenen Problem (mit mindestens drei Nature und einem Science Artikel). Ein anderes rätselhaftes Phänomen, über das ich vor genau zwei Jahren schon einmal geschrieben habe, beschreibt den Zusammenhang zwischen der Bulge einer Spiralgalaxie und der Anzahl an Zwerggalaxien, welche die Galaxien umgeben. Eine neue Studie geleitet von Dr. Behnam Javanmardi in Iran, publiziert im Astrophysical Journal, in der ich selbst mitbeteiligt war, untersucht nun diesen Zusammenhang in kosmologischen Dunkle Materie Simulationen.

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Ein Comic der Peanuts: Alle Figuren sind am Zeitung lesen.

Wissenschaftlicher Diskurs

Was ich immer wieder feststelle, wenn ich mit interessierten Laien über Wissenschaft spreche ist, dass ein grosses Missverständnis vorherrscht, wenn es um neuste Forschungsresultate geht. Wissenschaftliche Studien werden in Stein gemeißelt betrachtet, und wenn die Studie erst noch in einem grossen Journal wie Science oder Nature veröffentlicht, oder von Universitäten wie Cambridge, Yale, oder der ETH mitgestaltet wurden, dann müssen die Resultate doch stimmen. Stimmt nicht.

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Das Bild zeigt das Hauptgebäude des Observatorium mit Kuppel.

Neue Stadt, neue Stelle – bienvenue à Strasbourg

Vor nicht allzulanger Zeit habe ich erfolgreich meine Doktorarbeit an der Universität Basel verteidigt. Ähnlich wie bei den traditionellen Handwerken, ist die Zeit nach dem Abschluss geprägt von Wanderschaft – man sucht sich als frisch gebackener Wissenschaftler eine Stelle an einer fremden Universität. So bin ich also am Observatoire Astronomique de Strasbourg gelandet.

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Anträge, Anträge, und noch mehr Anträge – der wissenschaftliche Alltag eines Beobachters

Und täglich grüsst das Murmeltier. Ein sich immer wiederholender Prozess im Wissenschaftsalltag ist es, Anträge zu schreiben. Sei es für Fördergelder für ein Forschungsprojekt, Rechenzeit an einem Supercomputer, oder wie in meinem Fall für Beobachtungszeit an einem Teleskop. Früher, also etwa zwei Generation vor mir, schwammen Astronomen noch in verfügbarer Beobachtungszeit. Manchmal hatten sie einen ganzen Monat an dem besten Teleskop der Welt zur Verfügung, ohne Rechenschaft abzulegen, was sie damit tun wollten (was sie tatsächlich auch teilweise nicht wussten). Tennisspielen am Tag, beobachten in der Nacht galt dann als der Alltag. Schön waren diese Zeiten. Heute ist dies natürlich komplett anders (willkommen im 21. Jahrhundert).

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Nicht so schnell mit MOND – Die Zwerggalaxie NGC1052-DF2 als kritischer Test für MOND und das Dunkle Materie Modell

Von Dr. Oliver Müller und Prof. Pavel Kroupa

Eine der größten Herausforderungen der heutigen Kosmologie besteht darin zu verstehen, durch was die interne Bewegung von Galaxien hervorgerufen wird. Im Standardmodell der Kosmologie wird dabei kalte Dunkle Materie zu Hilfe genommen. Dies ist nötig, da die Bewegung der Sterne und des Gases viel zu schnell wäre, als naiv mit Newtons Gravitationsgesetz angenommen – es braucht einfach viel mehr gravitative Masse, um die gemessenen Geschwindigkeiten zu erreichen. Besonders eindrücklich ist diese benötigte nicht-sichtbare Masse – die sogenannte Dunkle Materie – in Zwerggalaxien, bei welchen teilweise tausendmal mehr Dunkle Materie als sichtbare Materie vorhanden sein soll. Es gibt jedoch auch alternative Sichtweisen, wobei zu beachten ist, dass in diesem Zusammenhang der Begriff Alternativ nicht etwa für Astrologie, Flat-Earth, oder sonstige wirren Gedanken oder Pseudo-Theorien steht, sondern wissenschaftliche Theorien neben dem sogenannten Mainstream meint.

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