Das Rätsel Dunkle Materie (eBook)

Wolfgang Kapferer, geboren 1973, studierte an der Universität Innsbruck Astronomie und Physik. In seiner Doktorarbeit und aktiven Forschungszeit beschäftigte er sich mit theoretischen Modellen über die  Evolution großräumiger Strukturen, sogenannter Galaxienhaufen. Eine zentrale Rolle spielten dabei Computersimulationen und deren Vergleich mit Beobachtungen, der Hauptfokus seiner Arbeiten bestand darin, die dabei involvierten gasdynamischen Prozesse besser zu verstehen.

Vorwort 5
Inhaltsverzeichnis 7
1 Einleitung 9
2 Von der Kunst, einen Stern zu wiegen 12
2.1 Massenbestimmung im kosmischen Vorgarten – das Sonnensystem 12
2.2 Massenbestimmungen in der Galaxis 19
2.3 Dein Typ verrät dein Gewicht 24
Literatur 34
3 Die ersten Anzeichen eines großen Problems 35
3.1 Frühe Anzeichen in der Milchstraße 36
3.2 Frühe Anzeichen in Galaxienhaufen 41
Literatur 53
4 Ein Problem manifestiert sich 54
4.1 Rotationskurven von Spiralgalaxien 55
4.2 Ein Ausflug in die Röntgenastronomie 59
4.3 Der Gravitationslinseneffekt 67
Literatur 71
5 Wie Dunkle Materie unser Modell der Strukturentstehung im Universum dominiert 72
5.1 Ein kleiner Unterschied mit maximalen Folgen – die kosmische Hintergrundstrahlung 73
5.2 Kartographieren mit Licht 81
5.3 Die verschiedenen „Body-Mass-Indizes“ des Universums 87
5.4 Ein Universum im Rechner 91
5.5 Geht es auch ohne Dunkle Materie? 103
Literatur 107
6 Der Beginn einer großen Suche 109
6.1 Ein physikalischer Steckbrief der Dunklen Materie 109
6.2 Die Suche nach den MACHOs 111
6.3 Verwaiste Sterne in den Tiefen des Alls 115
6.4 Die Suche im Standardmodell der Teilchenphysik 117
6.5 Dunkle Materie über das Standardmodell hinaus 129
Literatur 134
7 Was verbirgt sich unter der Hadeskappe 135
7.1 Die indirekte Suche nach Dunkler Materie 135
7.2 Die direkte Suche nach Dunkler Materie 143
Literatur 154
8 Schlussbemerkungen 155
Literatur 157
Stichwortverzeichnis 158