Universum

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Weitere Bedeutungen sind unter Universum (Begriffsklärung) aufgeführt.
Weltall ist eine Weiterleitung auf diesen Artikel. Die Bezeichnung Weltall wird auch mit der Bedeutung von Weltraum verwendet.
Universum
Hubble ultra deep field.jpg
Das Bild Hubble Ultra Deep Field bietet einen sehr tiefen Blick ins Universum. (Das Foto umfasst einen Raumwinkel, der ungefähr dem 150. Teil der durchschnittlichen Mondscheibe entspricht.)
Physikalische Eigenschaften (bezogen auf das beobachtbare Universum)
Radius > 45 Mrd. Lj[1]
Masse (sichtbar) ca. 1053 kg
Mittlere Dichte ca. 4,7 · 10−30 g/cm3
Alter 13,81 ± 0,04 Mrd. Jahre[2]
Anzahl Galaxien ca. 2 Bio.[3]
Temperatur Hintergrundstrahlung 2,725 ± 0,002 K[4]
Struktur des Universums

Das Universum (von lateinisch universus, deutsch ‚gesamt‘), auch der Kosmos oder das Weltall genannt, ist die Gesamtheit von Raum, Zeit und aller Materie und Energie darin. Das beobachtbare Universum beschränkt sich hingegen auf die vorgefundene Anordnung aller Materie und Energie, angefangen bei den elementaren Teilchen bis hin zu den großräumigen Strukturen wie Galaxien und Galaxienhaufen.

Die Kosmologie, ein Teilgebiet sowohl der Physik als auch der gegenwärtigen Philosophie der Naturwissenschaften, befasst sich mit dem Studium des Universums und versucht Eigenschaften des Universums wie beispielsweise die Frage nach der Feinabstimmung der Naturkonstanten zu beantworten.

Die heute allgemein anerkannte Theorie zur Beschreibung der großräumigen Struktur des Universums ist das Standardmodell der Kosmologie. Sie beruht auf der allgemeinen Relativitätstheorie in Kombination mit astronomischen Beobachtungen. Auch die Quantenphysik hat wichtige Beiträge zum Verständnis speziell des frühen Universums der Zeit kurz nach dem Urknall geliefert, in dem die Dichte und Temperatur sehr hoch waren. Wahrscheinlich wird ein erweitertes Verständnis des Universums erst erreicht, wenn die Physik eine Theorie entwirft, die die allgemeine Relativitätstheorie mit der Quantenphysik vereint. Diese „theory of everything“ oder auch Weltformel genannte Theorie der Quantengravitation soll die vier Grundkräfte der Physik einheitlich erklären.

Herkunft der Bezeichnungen

Das Wort „Universum“ wurde im 17. Jahrhundert von Philipp von Zesen durch das Wort „Weltall“ verdeutscht.[5] Während das Universum bzw. Weltall alles umfasst, ist mit dem Begriff Weltraum nur der Raum außerhalb der Erdatmosphäre und außerhalb der Atmosphären anderer Himmelskörper gemeint, in dem nahezu ein Vakuum herrscht. Umgangssprachlich wird „Weltall“ oder „All“ aber auch mit der Bedeutung von „Weltraum“ verwendet.

Die Bezeichnung „Kosmos“ ist aus altgriechisch κόσμος, deutsch ‚Ordnung‘ entlehnt und drückt zusätzlich zur Bezeichnung „Universum“ aus, dass sich das Universum in einem „geordneten“ Zustand befinde, als Gegenbegriff zum Chaos. Es ist seit dem 19. Jahrhundert bezeugt und ist die Wortwurzel für Kosmonaut, die Bezeichnung für sowjetische bzw. russische Raumfahrer.

Alter und Zusammensetzung

Die Andromeda-Galaxie, die uns am nächsten gelegene größere Galaxie

Die klassische und heute weithin anerkannte Urknalltheorie geht davon aus, dass das Universum in einem bestimmten Augenblick, dem Urknall, aus einer Singularität heraus entstanden ist und sich seitdem ausdehnt (siehe Expansion des Universums). Zeit, Raum und Materie sind demnach mit dem Urknall entstanden. Zeiten „vor“ dem Urknall und Orte „außerhalb“ des Universums sind physikalisch nicht definierbar. Daher „gibt“ es in der Physik weder ein räumliches „Außerhalb“ noch ein zeitliches „Davor“ noch eine Ursache des Universums.

Da die naturwissenschaftlichen Gesetze für die extremen Bedingungen während der ersten etwa 10−43 Sekunden (Planck-Zeit) nach dem Urknall nicht bekannt sind, beschreibt die Theorie den eigentlichen Vorgang streng genommen nicht. Erst nach Ablauf der Planck-Zeit können die weiteren Abläufe physikalisch nachvollzogen werden. So lässt sich dem frühen Universum z. B. eine Temperatur von 1,4 · 1032 K (Planck-Temperatur) zuordnen.

Das Alter des Universums ist aufgrund von Präzisionsmessungen durch das Weltraumteleskop Planck sehr genau gemessen: 13,81 ± 0,04 Milliarden Jahre. Eine frühere Ermittlung des Alters durch den Satelliten WMAP ergab das etwas ungenauere Ergebnis von 13,7 Milliarden Jahren. Das Alter kann auch durch Extrapolation von der momentanen Expansionsgeschwindigkeit des Universums auf den Zeitpunkt, an dem das Universum in einem Punkt komprimiert war, berechnet werden. Diese Berechnung hängt aber stark von der Zusammensetzung des Universums ab, da Materie bzw. Energie durch Gravitation die Expansion verlangsamen. Die bisher nur indirekt nachgewiesene Dunkle Energie kann die Expansion allerdings auch beschleunigen. So können verschiedene Annahmen über die Zusammensetzung des Universums zu verschiedenen Altersangaben führen. Durch das Alter der ältesten Sterne kann eine untere Grenze für das Alter des Universums angegeben werden. Im aktuellen Standardmodell stimmen die Ergebnisse dieser Methoden sehr gut überein.

Sämtliche Berechnungen für das Alter des Universums setzen voraus, dass der Urknall tatsächlich als zeitlicher Beginn des Universums betrachtet werden kann, was wegen Unkenntnis der physikalischen Gesetze für den Zustand unmittelbar nach Beginn des Urknalls nicht gesichert ist. Zwar kann ein statisches Universum, das unendlich alt und unendlich groß ist, ausgeschlossen werden, nicht jedoch ein dynamisches unendlich großes Weltall. Dieses wird unter anderem durch die beobachtete Expansion des Weltalls begründet. Des Weiteren wies schon der Astronom Heinrich Wilhelm Olbers darauf hin, dass bei unendlicher Ausdehnung und unendlichem Alter eines statischen Universums der Nachthimmel hell leuchten müsste (Olberssches Paradoxon), da jeder Blick, den man in den Himmel richtet, automatisch auf einen Stern fallen müsste. Ist das Universum allerdings unendlich groß, hat aber nur ein endliches Alter, so hat uns das Licht von bestimmten Sternen einfach noch nicht erreicht.

Der Raum zwischen Galaxien ist nicht vollständig leer, sondern enthält neben Sternen und Staubwolken unter anderem auch Wasserstoff-Gas. Dieses intergalaktische Medium hat eine Dichte von etwa einem Atom pro Kubikmeter. Innerhalb von Galaxien ist die Dichte der Materie jedoch wesentlich höher. Desgleichen ist der Raum von Feldern und Strahlung durchsetzt. Die Temperatur der Hintergrundstrahlung beträgt 2,7 Kelvin (also etwa −270 °C). Sie entstand 380.000 Jahre nach dem Urknall. Das Universum besteht nur zu einem kleinen Teil aus uns bekannter Materie und Energie (5 %), von dem wiederum nur 10 % Licht aussendet und dadurch sichtbar ist. Einen größeren Teil (27 %) macht Dunkle Materie aus. Dunkle Materie ist durch eine Vielzahl von Beobachtungen indirekt nachgewiesen, aber ihre Zusammensetzung ist noch weitgehend unverstanden. Der größte Teil ist Dunkle Energie (68 %), die für die beschleunigte Expansion verantwortlich ist.[6] Auf die Dunkle Energie wurde aus den Daten von weit entfernten Supernovaexplosionen geschlossen, ihre Existenz wird durch Satelliten wie COBE, WMAP und Planck, Ballonexperimente wie BOOMERanG sowie Gravitationslinseneffekte und die Galaxienverteilung im Universum bestätigt.

Der Physiker Martin Bojowald vertritt mit Big Bounce ein von der Urknall-Theorie abweichendes Modell in Rahmen einer Schleifenquantengravitation (SQG). Er entwickelte im Rahmen der SQG eine Theorie, nach der das Universum auch vor dem Urknall schon existierte.[7][8][9]

Form und Volumen

Video: Welche Form hat das Universum?

Intuitiv liegt die Vermutung nahe, dass aus der Urknalltheorie eine „Kugelform“ des Universums folgt; das ist jedoch nur eine von mehreren Möglichkeiten. So wurden neben einem flachen unendlichen Universum viele andere Formen vorgeschlagen, darunter beispielsweise eine Hypertorusform oder auch die in populärwissenschaftlichen Publikationen als „Fußballform“ (Dodekaeder)[10] und „Trompetenform“ bekannt gewordenen Formen. Einige Daten des Satelliten WMAP sprechen auch dafür, dass das Universum ein Ellipsoid ist.[11]

Im CDM-Standardmodell (CDM von engl. Cold Dark Matter, „kalte dunkle Materie“) sowie dem aktuelleren Lambda-CDM-Standardmodell, das die gemessene Beschleunigung der Expansion des Universums berücksichtigt, ist das Universum flach; das heißt, der Raum wird durch die euklidische Geometrie beschrieben. Ein solches Universum muss nicht zwingend ein unendliches Volumen haben, da auch kompakte Topologien für den Raum möglich sind. Auf der Basis der verfügbaren Beobachtungen kann nur eine grobe untere Grenze für die Ausdehnung des Universums angegeben werden. Nach Neil J. Cornish[12] von der Montana State University zeigen Daten des Satelliten WMAP, dass das Universum gemäß den meisten Modellen einen Durchmesser von mindestens 78 Milliarden Lichtjahren besitzen muss. Im Lambda-CDM-Standardmodell wird daher meist eine flache Geometrie mit unendlicher Ausdehnung betrachtet.

Von der Erde übertragene Fernsehsignale erreichen niemals den Rand dieses Bildes.

Hintergrund der berechneten Mindestgröße ist, dass eine Krümmung des Universums nicht gemessen werden konnte. Die Messungenauigkeit ist aber mit 2 % relativ groß. Geht man davon aus, dass diese Messungenauigkeit zu einer Krümmung des Universums von ebendiesen maximal 2 % führt, so könnte das Universum in sich selbst zurückgekrümmt sein. Die Krümmung könnte aber tatsächlich null sein oder sie könnte einen Wert zwischen null und der maximalen denkbaren Krümmung annehmen. Im ersten Fall wäre das Universum unendlich groß, im letzteren wäre es größer als 78 Milliarden Lichtjahre.

Da das Universum 13,8 Mrd. Jahre alt ist, können nur Objekte wahrgenommen werden, deren Licht maximal aus einer Entfernung von 13,8 Mrd. Lichtjahren ausgesandt wurde. Dies ist das beobachtbare Universum. Da sich in den vergangenen 13,8 Mrd. Jahren der Raum stark ausgedehnt hat, befinden sich die Orte, von denen Objekte vor 13,8 Mrd. Jahren Licht ausgesandt haben, heute mehr als etwa 45 Mrd. Lichtjahre entfernt. Die Objekte selbst können sich durch Eigenbewegung innerhalb des Raumes in der Zeitspanne von 13,8 Mrd. Jahren von diesen Orten noch darüber hinaus weiter entfernt haben.[13]

Wichtig ist der Unterschied zwischen Unendlichkeit und Unbegrenztheit: Auch wenn das Universum ein endliches Volumen besäße, könnte es unbegrenzt sein. Anschaulich lässt sich dieses Modell folgendermaßen darstellen: Eine Kugeloberfläche (Sphäre) ist endlich, besitzt aber auf dieser Fläche keinen Mittelpunkt und ist unbegrenzt (man kann sich auf ihr fortbewegen, ohne jemals einen Rand zu erreichen). So wie eine zweidimensionale Kugeloberfläche eine dreidimensionale Kugel umhüllt, kann man, falls das Universum nicht flach, sondern gekrümmt ist, sich den dreidimensionalen Raum als Oberfläche eines höherdimensionalen Raums vorstellen. Wohlgemerkt dient dies lediglich der Veranschaulichung, denn das Universum ist in der klassischen Kosmologie nicht in einen höherdimensionalen Raum eingebettet.

Zusammenhang zwischen Massendichte, lokaler Geometrie und Form

Obwohl die lokale Geometrie der Raumzeit sehr nahe an einer euklidischen Geometrie liegt, ist auch eine sphärische oder hyperbolische Geometrie nicht ausgeschlossen. Da die lokale Geometrie mit der globalen Form (Topologie) und dem Volumen des Universums verknüpft ist, ist letztlich auch unbekannt, ob das Volumen endlich ist (mathematisch ausgedrückt: ein kompakter topologischer Raum) oder ob das Universum einen unendlichen Rauminhalt besitzt. Welche Geometrien und Formen für das Universum möglich sind, hängt gemäß den Friedmann-Gleichungen, welche die Entwicklung des Universums im Standard-Urknallmodell beschreiben, wiederum wesentlich von der Energiedichte bzw. der Massendichte im Universum ab:

  • Ist diese Dichte kleiner als ein bestimmter, als kritische Dichte bezeichneter Wert, so wird die globale Geometrie als hyperbolisch bezeichnet, da sie als das dreidimensionale Analogon zu einer zweidimensionalen hyperbolischen Fläche angesehen werden kann. Ein hyperbolisches Universum ist offen, d. h., ein gegebenes Volumenelement innerhalb des Universums dehnt sich immer weiter aus, ohne jemals zum Stillstand zu kommen. Das Gesamtvolumen eines hyperbolischen Universums kann sowohl unendlich als auch endlich sein.
  • Ist die Energiedichte exakt gleich der kritischen Dichte, ist die Geometrie des Universums flach. Das Gesamtvolumen eines flachen Universums ist im einfachsten Fall, wenn man einen euklidischen Raum als einfachste Topologie annimmt, unendlich. Es sind aber auch Topologien mit endlichem Rauminhalt mit einem flachen Universum zu vereinbaren. Beispielsweise ist ein Hypertorus als Form möglich. Auch ein flaches Universum ist wie das hyperbolische Universum offen, ein gegebenes Volumenelement dehnt sich also immer weiter aus. Seine Expansion verlangsamt sich jedoch zusehends, sodass nach unendlicher Zeit eine endliche Ausdehnung erreicht ist.
  • Ist die Energiedichte größer als die kritische Dichte, wird das Universum als „sphärisch“ bezeichnet. Das Volumen eines sphärischen Universums ist endlich. Im Gegensatz zum flachen und zum hyperbolischen Universum kommt die Ausdehnung des Universums irgendwann zum Stillstand und kehrt sich danach um. Das Universum „stürzt“ also wieder in sich zusammen.

Gegenwärtige astronomische Beobachtungsdaten erlauben es nicht, das Universum von einem flachen Universum zu unterscheiden. Die bisher gemessene Energiedichte des Universums liegt also so nahe an der kritischen Dichte, dass die experimentellen Fehler es nicht ermöglichen, zwischen den drei grundlegenden Fällen zu unterscheiden.

Dunkle Energie beeinflusst weiterhin die Expansionseigenschaften des Universums. So führt ein großer Anteil von Dunkler Energie dazu, dass ein sphärisches Universum nicht in sich zusammenstürzt oder ein flaches Universum sich immer weiter beschleunigt. Bestimmte Formen der Dunklen Energie können sogar dazu führen, dass das Universum lokal schneller als Lichtgeschwindigkeit expandiert und so in einem Big Rip auseinandergerissen wird, da keine Wechselwirkungen zwischen Teilchen mehr stattfinden können.

Konsequenzen eines unendlichen Raumzeitvolumens

Die Annahme eines Universums mit einem unendlichen Raumzeitvolumen wirft einige Fragen nach den erkenntnistheoretischen Konsequenzen dieser Annahme auf. Hier spielt besonders das anthropische Prinzip eine Rolle, wie es z. B. von Brandon Carter formuliert wurde.[14] Danach muss – in der vorsichtigsten Interpretation – zumindest die Notwendigkeit der Existenz eines Beobachters bei der Interpretation astronomischer Daten berücksichtigt werden; d. h., Beobachtungsdaten sind nicht notwendigerweise repräsentativ für das gesamte Universum.

Beispiele für Folgerungen, die verschiedentlich daraus gezogen wurden, sind etwa, dass ein lokal scheinbar lebensfreundliches Universum im Ganzen extrem lebensfeindlich sein kann oder dass selbst extrem unwahrscheinliche, aber mögliche Ereignisse sich in einem solchen Universum unendlich oft ereignen müssten.[15] In neuerer Zeit hat u. a. der Physiker Max Tegmark behauptet, dass aus dem gegenwärtigen Standardmodell des Universums zusammen mit der Quantentheorie folge, dass im Durchschnitt alle $ {10}^{{10}^{29}} $ Meter eine „Zwillingswelt“ existieren müsse.[16] Die von Tegmark genannten Argumente treffen auch auf ein Universum mit endlichem, aber hinreichend großem Volumen zu. Diese Argumente wie auch die Folgerungen sind allerdings umstritten und wurden z. B. in der Publikation About the Infinite Repetition of Histories in Space durch den Satz „these scenarios remain no more than literary tales“ beschrieben.[17]

Strukturen innerhalb des Universums

Hauptartikel: Struktur des Kosmos

Auf der größten beobachtbaren Skala findet man Galaxienhaufen, die sich zu noch größeren Superhaufen zusammenfinden. Diese bilden wiederum fadenartige Filamente, die riesige, blasenartige, praktisch galaxienfreie Hohlräume (engl. Voids, void = leer) umspannen. Man spricht mitunter auch von der wabenartigen Struktur (engl. cosmic web) des Universums. Es ergibt sich die folgende Rangfolge von den größten zu den kleinsten Strukturen des beobachtbaren Universums:

  1. Large Quasar Group (LQG) (Bsp.: U1.27, Durchmesser: etwa 4 Mrd. Lichtjahre)
  2. Filamente und Voids (Bsp.: Große Mauer, Durchmesser: etwa 1 Mrd. Lichtjahre)
  3. Superhaufen (Bsp.: Virgo-Superhaufen, Durchmesser: etwa 200 Millionen Lichtjahre)
  4. Galaxienhaufen (Bsp.: Lokale Gruppe, Durchmesser: etwa 10 Millionen Lichtjahre)
  5. Galaxien (Bsp.: Milchstraße, Durchmesser: etwa 100.000 Lichtjahre)
  6. Sternhaufen (Kugelsternhaufen, Offene Sternhaufen, Durchmesser: Dutzende bis Hunderte Lichtjahre)
  7. Planetensysteme (Bsp.: Unser Sonnensystem, Durchmesser: etwa 300 AE = 41 Lichtstunden)
  8. Sterne (Bsp.: Sonne, Durchmesser: 1.392.500 km)
  9. Exoplaneten und Planeten (Bsp.: Erde, Durchmesser: 12.756,2 km)
  10. Monde (Bsp.: Erdmond Durchmesser: 3.476 km)
  11. Asteroiden, Kometen (Durchmesser: wenige Kilometer bis mehrere 100 km)
    Komet C/2014 Q2 (Lovejoy)
  12. Meteoroiden (Durchmesser: vom Meter- bis herab zum Millimeterbereich)
  13. Staubpartikel
  14. Moleküle
  15. Atome
  16. Atomkerne mit u. a. Protonen und Neutronen
  17. Hadronen mit u. a. Quarks
  18. Elementarteilchen (u. a. Elektronen)

Anmerkung: Die Größenskalen sind teilweise überlappend. So existieren beispielsweise Monde, die Planeten an Größe übertreffen, oder Asteroiden, die wesentlich größer als manche Monde sind.

Karte der astronomischen Objekte

Veranschaulichung der Entfernungsrelation diverser astronomischer Objekte in einer nicht maßstäblichen Darstellung – dabei erscheinen die Himmelskörper zu groß, die Entfernungen sind logarithmisch skaliert.

Siehe auch

  • Position der Erde im Universum

Literatur

  • David Deutsch: Die Physik der Welterkenntnis. Auf dem Wege zum universellen Verstehen. Birkhäuser, Berlin 1996, ISBN 3-7643-5385-6.
  • J. Richard Gott III u. a.: A Map of the Universe. In: Astrophysical Journal. Chicago 624.2005, 463. ISSN 0004-637X.
  • Stephen Hawking: Eine kurze Geschichte der Zeit. Rowohlt, Reinbek 1991, ISBN 3-499-60555-4.
  • Stephen Hawking: Das Universum in der Nussschale. Dtv, München 2003. ISBN 3-423-33090-2
  • Lisa Randall: Verborgene Universen – Eine Reise in den extradimensionalen Raum. 3. Auflage. S. Fischer, Frankfurt am Main 2006, ISBN 3-10-062805-5.
  • Reto Rössler, Tim Sparenberg, Philipp Weber (Hrsg.): Kosmos und Kontingenz. Eine Gegengeschichte. Wilhelm Fink, Paderborn 2016, ISBN 978-3-7705-5885-8.
  • Steven Weinberg: Die ersten drei Minuten. Piper, München 1977. ISBN 3-492-22478-4.
  • Steven Weinberg: Der Traum von der Einheit des Universums. Bertelsmann, München 1993. ISBN 3-570-02128-9.
  • Charles H. Lineweaver, Tamara M. Davis: Der Urknall – Mythos und Wahrheit. In: Spektrum der Wissenschaft. Heidelberg 2005, 5 (Mai), S. 38–47. ISSN 0170-2971.
  • Brian Greene: Der Stoff, aus dem der Kosmos ist. Raum, Zeit und die Beschaffenheit der Wirklichkeit. Siedler, München 2004, ISBN 3-88680-738-X.
  • Harry Nussbaumer: Das Weltbild der Astronomie. vdf Hochschulverlag, Zürich 2007 (2. Aufl.). ISBN 3-7281-3106-7.
  • Brian May, Patrick Moore, Chris Lintott: Bang! A Complete History of the Universe. Carlton Books, London 2006. ISBN 1-84442-552-5.
  • Nicholas Maxwell: The Comprehensibility of the Universe. A New Conception of Science. Oxford 1998.

Weblinks

Commons: Universum – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
 Wikiquote: Universum – Zitate
 Wiktionary: Universum – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
 Wikibooks: Wikijunior Sonnensystem/ Raumforschung – Lern- und Lehrmaterialien

Videos:

Einzelnachweise

  1. J. Richard Gott III u. a.: A Map of the Universe. In: The Astrophysical Journal. Ausgabe 624, Nr. 2, arxiv:astro-ph/0310571.
  2. Planck Collaboration u. a: Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters In: Astronomy & Astrophysics 594, A13 (2016), arxiv:1502.01589v3, Seite 32.
  3. Hubble Reveals Observable Universe Contains 10 Times More Galaxies Than Previously Thought. In: NASA..
  4. Kenneth R. Lang: A Companion to Astronomy and Astrophysics. Chronology and Glossary with Data Tables. Springer, 2006, S. 242.
  5. Christa Pöppelmann: 1000 Irrtümer der Allgemeinbildung.. Compact-Verlag, Januar 2009, ISBN 978-3-8174-6689-4, S. 191.
  6. Astronomie – Planeten, Sterne, Galaxien. GEO Bibliographisches Institut & F. A. Brockhaus AG. GEO Themenlexikon. Bd. 5. GEO, Gruner+Jahr, Mannheim 2007. ISBN 3-7653-9425-4.
  7. Martin Bojowald: Zurück vor den Urknall. Die ganze Geschichte des Universums. S. Fischer, Frankfurt am Main 2009, ISBN 978-3-10-003910-1.
  8. Martin Bojowald: Absence of a Singularity in Loop Quantum Gravity. In: Physical Review Letters, Bd. 86, S. 5227–5230, 2001
  9. Martin Bojowald: Quantum Cosmology. A Fundamental Description of the Universe. Lecture Notes in Physics, Springer 2011, ISBN 978-1-4419-8276-6.
  10. Universe could be football shaped bei: nature.com, 9. Oktober 2003, abgerufen am 30. März 2021.
  11. Das Universum – Ein Ellipsoid? Bei: Astronews.com. 27. September 2006, abgerufen am 23. Juni Mai 2008.
  12. Neil J. Cornish, Ph.D – Professor. (Memento vom 4. Februar 2012 im Internet Archive).
  13. Wie groß ist unser flaches Universum? Bei: welt.de. 21. Januar 2015, abgerufen am 1. März 2020.
  14. B. Carter: Large Number Coincidences and the Anthropic Principle in Cosmology. In: Confrontation of Cosmological Theories with Observational Data. Copernicus Symposium 2. IAU Symposium. Bd. 63. Reidel, Dordrecht 1974, 291–298. ISBN 90-277-0456-2.
  15. Nick Bostrom: Anthropic Bias Observation Selection Effects in Science and Philosophie. Routledge, New York 2002. ISBN 0-415-93858-9.
  16. Max Tegmark: Parallel Universes. 2003; gekürzt veröffentlicht in Scientific American, Mai 2003.
  17. Francisco José Soler Gil, Manuel Alfonseca: About the Infinite Repetition of Histories in Space (2013), abgerufen am 31. Mai 2020.

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28.09.2020
Exoplaneten
CHEOPS Weltraumteleskop: Einer der extremsten Planeten im Universum
CHEOPS hält, was es verspricht: Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop ermöglichen eine nähere Beschreibung des Exoplaneten WASP-189b – einer der extremsten bekannten Planeten.
12.08.2020
Galaxien | Milchstraße
ALMA findet das am weitesten entfernte Ebenbild der Milchstraße
Astronomen haben mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) eine extrem weit entfernte und daher sehr junge Galaxie entdeckt, die unserer Milchstraße überraschend ähnlich sieht.
28.05.2020
Astrophysik | Quantenphysik | Teilchenphysik
Wieso Radium-Monofluorid den Blick ins Universum fundamental verändern kann
Ein internationales Forscherteam hat durch eine neue Methodik am CERN ein kurzlebiges, radioaktives Molekül erzeugt, dessen Eigenschaften eine fundamentale Rolle in der Physik spielen.
06.05.2020
Teilchenphysik
Kein Einfluss dunkler Materie auf die Kraft zwischen Atomkernen nachweisbar
Auch wenn der größte Teil des Universums aus dunkler Materie besteht, ist sehr wenig über sie bekannt.
28.04.2020
Astrophysik | Teilchenphysik
Das Gewicht des Universums
Neue Erkenntnisse über die Materiedichte und -struktur des Universums haben Bochumer Kosmologen um Prof.
08.04.2020
Astrophysik | Teilchenphysik
Zweifel an grundsätzlichen Annahmen zum Universum
Egal wohin wir schauen, im Weltall herrschen überall dieselben Regeln: Auf dieser Grundthese fußen zahllose Berechnungen der Astrophysik.
08.04.2020
Teilchenphysik
Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson
Vor ziemlich genau einem Jahr ist das Belle II-Experiment angelaufen.
28.02.2020
Dem Rätsel der Materie auf der Spur
Forschende am Paul Scherrer Institut PSI haben eine Eigenschaft des Neutrons so genau wie noch nie vermessen.
07.02.2020
Galaxien-Entstehung ohne Dunkle Materie simuliert
Erstmals haben Forscher der Universitäten Bonn und Straßburg die Bildung von Galaxien in einem Universum simuliert, das ohne Dunkle Materie auskommt.
08.01.2020
Neue unabhängige Messung der Expansion des Universums bestärkt Forderung nach neuer Physik
Die Bestimmung der Hubble-Konstante, ein Maß für die Expansion des Universums, ist seit Jahren eine der spannendsten Herausforderungen der Physik: Messungen im heutigen Universum liefern andere Werte als solche in der Frühphase des Universums.
19.12.2019
Fütterung der ersten supermassereichen Schwarzen Löcher
Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien finden sich zunehmend in Entfernungen, die einem Alter des Universums von nur wenigen hundert Millionen Jahren entsprechen.
03.12.2019
Astrophysik - Galaktisches Schwergewicht
Schwarzes Loch mit 40 Milliarden Sonnenmassen entdeckt: Im Zentrum des Galaxienhaufes “Abell 85” befindet sich das größte schwarze Loch im nahen Universum – es ist wahrscheinlich das Ergebnis einer Kette von Verschmelzungen kleinerer schwarzer Löcher.
21.11.2019
Forscherteam entdeckt erstmals drei supermassereiche Schwarze Löcher im Kern einer Galaxie
Ein internationales Forscherteam unter der Leitung der Universität Göttingen und des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) hat erstmals drei supermassereiche Schwarze Löcher im Kern einer Galaxie nachgewiesen.
07.11.2019
Galaktische Quellen und Karussells - Wie in unserem Universum Ordnung aus Chaos entstand
Wissenschaftler aus Deutschland und den Vereinigten Staaten haben die Ergebnisse einer neuen, besonders umfangreichen Simulation der Evolution von Galaxien vorgestellt.
31.10.2019
Uralte Gaswolke zeigt, dass die ersten Sterne direkt nach dem Urknall entstanden sein müssen
Astronomen unter der Leitung von Eduardo Bañados vom Max-Planck-Institut für Astronomie haben eine Gaswolke entdeckt, die Informationen über die Frühphase der Galaxien- und Sternentstehung liefert, bloße 850 Millionen Jahre nach dem Urknall.
09.10.2019
Wie entstehen die stärksten Magnete des Universums?
Wie kommt es, dass manche Neutronensterne zu den stärksten Magneten im Universum werden?
18.09.2019
Künstliche Intelligenz erforscht dunkle Materie im Universum
Ein Team aus Physikern und Informatikern der ETH Zürich hat einen neuen Zugang zum Problem der dunklen Materie und dunklen Energie im Universum entwickelt.
22.08.2019
Experiment HADES simuliert die Kollision und das Verschmelzen von Sternen: 800 Milliarden Grad in der kosmischen Küche
Sie gehören zu den spektakulärsten Ereignissen im Universum: Kollisionen von Neutronensternen.
09.08.2019
800 Milliarden Grad Celsius: Temperaturen wie in Sternenkollisionen im Labor gemessen
Sie gehören zu den heißesten Momenten im kosmischen Geschehen: die Kollisionen von Neutronensternen im Universum, bei denen chemische Elemente gebildet werden.
18.07.2019
Chemie des kosmologischen Dunklen Zeitalters im Labor untersucht
Neue Messungen ergeben eine dramatisch höhere Häufigkeit von Heliumhydrid-Ionen im frühen Universum.
17.04.2019
Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions
Das Heliumhydrid-Ion HeH+ war das erste Molekül, das im noch jungen Universum vor ca.
25.03.2019
Nahe Galaxie bringt Licht ins Dunkel des frühen Universums
Ein Team von Astronominnen und Astronomen hat entdeckt, wie energiereiche Photonen einer nahegelegenen Galaxie entkommen.
12.03.2019
Wie schwere Elemente im Universum entstehen
Bei Sternenexplosionen oder an der Oberfläche von Neutronensternen entstehen schwere Elemente durch den Einfang von Wasserstoff-Kernen (Protonen).
11.03.2019
Zombie-Sterne auf der Flucht
Unter Federführung von Astronomen der FAU hat ein internationales Konsortium drei Hyper-Velocity-Sterne (HVS) entdeckt, die offenbar eine Supernova überlebt haben.
07.03.2019
Ausgerechnet! Unser Universum
Die neue Planetariumsshow im Deutschen Museum zeigt, wie Münchner Wissenschaftler mit Hilfe von Hochleistungsrechnern die Geschichte des Weltalls simulieren.
14.01.2019
Satelliten | Teilchenphysik
Vermessung von fünf Weltraum-Blitzen
Ein am PSI entwickelter Detektor namens POLAR hat vom Weltall aus Daten gesammelt.
17.10.2018
Galaxien
Größter Galaxien-Proto-Superhaufen entdeckt
Ein internationales Team von Astronomen hat mit dem VIMOS-Instrument des Very Large Telescope der ESO eine gewaltige Struktur im frühen Universum entdeckt.
08.10.2018
Galaxien | Sterne
Eine Reise zum Anbeginn der Zeit
Im Rahmen des „Pristine Survey“ sucht und erforscht ein internationales Team die ältesten Sterne unseres Universums.
01.10.2018
Galaxien | Teilchenphysik
Das glimmende Universum
Mit dem MUSE-Spektrographen am Very Large Telescope der Europäischen Südsternwarte (ESO) entdeckten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler riesige kosmische Reservoirs von atomarem Wasserstoff, die ferne Galaxien umgeben.
20.09.2018
Quantenphysik | Thermodynamik
Kernphysiker stellen Beobachtungen zum quantenchromodynamischen Phasenübergang vor
Dies ist eine gemeinsame Pressemitteilung der Universitäten Münster und Heidelberg sowie des GSI Helmholtzzentrums für Schwerionenforschung in Darmstadt.
29.08.2018
Plasmaphysik | Teilchenphysik
Erfolg für Teilchenbeschleuniger der Zukunft: Elektronen reiten Plasmawelle
Physikern könnte sich bald eine neue Tür zu den Geheimnissen des Universums öffnen.
25.07.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Material aus dem PSI hilft, Ungereimtheiten in der Urknalltheorie zu überprüfen
Kurz nach dem Urknall entstanden unter anderem radioaktive Atome des Typs Beryllium-7.
04.06.2018
Galaxien
ALMA und VLT finden zu viele massereiche Sterne in Starburst-Galaxien nah und fern
Astronomen haben mit ALMA und dem VLT herausgefunden, dass sowohl Starburstgalaxien im frühen Universum als auch eine Sternentstehungsregion in einer nahen Galaxie einen viel höheren Anteil an massereichen Sternen enthalten als ruhigere Galaxien.
30.05.2018
Teilchenphysik
Mikroskopisches Universum gibt Einblick in Leben und Tod des Neutrons
Experimente zur Lebensdauer eines Neutrons zeigen verblüffende und unerklärte Abweichungen.
28.05.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Empfindlichkeits-Rekord bei der Suche nach Dunkler Materie
Kosmologische Beobachtungen legen nahe, dass das Universum zum großen Teil aus Dunkler Materie besteht.
23.05.2018
Galaxien
Rotierende Rugbybälle unter den massereichsten Galaxien
Den Umlaufbahnen der Sterne in den massereichsten Galaxien widmet sich eine neu erschienene Studie, deren Ergebnisse überraschen: während sich die eine Hälfte der untersuchten sehr massereichen Galaxien wie erwartet um ihre kleine Achse dreht, rotiert die andere Hälfte um ihre große Achse.
16.05.2018
Galaxien | Sterne
ALMA und VLT finden Hinweise auf Sternentstehung nur 250 Millionen Jahre nach dem Urknall
Astronomen haben anhand von Beobachtungen des Atacama Large Millimeter/Submillimeter Arrays (ALMA) und des Very Large Telescope (VLT) der ESO festgestellt, dass die Sternentstehung in der weit entfernten Galaxie MACS1149-JD1 in einem unerwartet frühen Stadium begann, nur 250 Millionen Jahre nach dem Urknall.
25.04.2018
Galaxien
Gewaltige, lange zurückliegende Galaxienverschmelzungen
Die ALMA- und APEX-Teleskope haben tief in den Weltraum geschaut - zurück in die Zeit, als das Universum nur ein Zehntel seines heutigen Alters hatte - und so die Anfänge gigantischer kosmischer Massenansammlungen miterlebt: bevorstehende Kollisionen junger Starburstgalaxien.
09.04.2018
Galaxien
Kugelsternhaufen als Relikte der Sternentstehung im jungen Universum
Die Kugelsternhaufen, die die Milchstraße umgeben, sind annähernd so alt wie das Universum selbst.
23.03.2018
Teilchenphysik
Japanischer Teilchenbeschleuniger SuperKEKB startet durch
Warum gibt es im Universum so viel mehr Matrie als Antimaterie?
13.03.2018
Astrophysik | Elektrodynamik
Wie der Magnetismus ins Universum kommt
Strömungen flüssiger Metalle sind in der Lage, Magnetfelder zu generieren.
08.12.2017
Schwarze_Löcher
Das fernste Schwarze Loch im Kosmos: Quasar in Entfernung von 13 Milliarden Lichtjahren entdeckt
Astronomen haben den entferntesten bekannten Quasar entdeckt – so weit von uns entfernt, dass sein Licht mehr als 13 Milliarden Jahre brauchte, um uns zu erreichen.
16.10.2017
Astrophysik | Optik | Relativitätstheorie
ESO-Teleskope beobachten erstes Licht einer Gravitationswellen-Quelle
Teleskope der ESO in Chile haben zum ersten Mal im sichtbaren Licht eine Quelle von Gravitationswellen vermessen können.
28.08.2017
Astrophysik | Elektrodynamik
Magnetfelder in einer Entfernung von fünf Milliarden Lichtjahren entdeckt
Magnetfelder spielen eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Physik des interstellaren Mediums.
17.08.2017
Astrophysik | Teilchenphysik
Mögliche Erklärung für die Dominanz der Materie über Antimaterie im Universum
Neutrinos und Antineutrinos – auch Geisterteilchen genannt, weil sie schwierig nachzuweisen sind – können sich ineinander umwandeln.
30.06.2017
Galaxien | Sterne
Schärfster Radioblick in ferne Sternentstehungsgebiete
Wie in menschlichen Zivilisationen schwankte auch bei Sternen die Geburtenrate im Lauf der Zeit.
30.06.2017
Galaxien
Schnell wachsende Galaxien könnten kosmisches Rätsel lösen – zeigen früheste Verschmelzung
Astronomen haben im frühen Universum eine neue Art von Galaxie entdeckt, die bereits weniger als eine Milliarde nach dem Urknall hundert Mal schneller Sterne bildet als unsere Milchstraße.
30.06.2017
Schwarze_Löcher
Entdeckung im frühen Universum stellt Modelle für Schwarzes-Loch-Wachstum infrage
Quasare sind hell leuchtende, weithin sichtbare kosmische Objekte, in deren Zentren sich supermassereiche Schwarze Löcher befinden.
20.09.2016
Teilchenphysik
Überraschender Einblick in die Welt der Atomkerne
Wie fügen sich Neutronen und Protonen zu Atomkernen zusammen?
16.12.2015
Galaxien
XXL-Jagd auf Galaxienhaufen
ESO-Teleskope haben einem internationalen Team von Astronomen die so wertvolle dritte Dimension bei der groß angelegten Suche nach den größten durch Gravitation gebundenen Objekten des Universums geliefert – den Galaxienhaufen.
27.04.2015
Astrophysik | Quantenphysik
Ist unser Universum ein Hologramm?
Zur Beschreibung des Universums braucht man möglicherweise eine Dimension weniger als es den Anschein hat.
03.03.2015
Galaxien
Eine scheinbar alte Galaxie in einem jungen Universum
Astronomen ist es gelungen, in einer der am weitesten entfernten Galaxien, die je untersucht wurden, Staub nachzuweisen.
10.02.2015
Milchstraße | Teilchenphysik
Dunkle Materie im Zentrum unserer Milchstraße
Eine mysteriöse Form von Materie durchzieht unser Universum.
07.02.2015
Astrophysik | Teilchenphysik
Zeit im Universum messen
Bedeutende astrophysikalische Ereignisse in unserer Milchstraße können mithilfe radioaktiver Isotope zeitlich zugeordnet werden.
23.08.2013
Schwarze_Löcher | Sterne | Klassische Mechanik
Turbulenzen im Kosmos lassen Sterne und Schwarze Löcher wachsen
Wie sich Sterne und Schwarze Löcher im Universum aus rotierender Materie bilden können, ist eine der großen Fragen in der Astrophysik.