Überall im Universum finden Astronomen Spuren der Schwerkraft einer unbekannten Substanz, die nicht aus Atomen besteht. Sie ist fünfmal häufiger als gewöhnliche Materie und hat die Entwicklung des Kosmos entscheidend geprägt. Noch tappen die Forscher im Dunkeln, was die Natur und den Ursprung dieser Materie angeht. Johannes Rothe vom Max-Planck-Institut für Physik arbeitet am CRESST-Experiment im…

Die Europäische Weltraumorganisation (ESA) ermöglicht nicht nur Kommunikation und Navigation aus dem Weltall, sondern hat auch führende Wissenschaftsprogramme in Erdbeobachtung und Weltraumwissenschaften. Der Vortrag wird die neuesten wissenschaftlichen Weltraummissionen der ESA vorstellen. Wir werden mit Solar Orbiter zur Sonne fliegen, mit den Mars Missionen den roten Planeten erforschen, mit…

Das Röntgenteleskop eROSITA ist das Hauptinstrument auf der russisch-deutschen Weltraummission SRG (»Spektrum-Röntgen-Gamma«). SRG wurde am 13. Juli 2019 mit einer Proton-Rakete vom russischen Weltraumbahnhof Baikonur in Kasachstan ins All gebracht, auf eine Reise zum sogenannten Lagrange-Punkt 2, eineinhalb Millionen Kilometer von der Erde entfernt auf der Sonnenabgewandten Seite. Dort wird…

Neutronensterne sind die wohl erstaunlichsten Objekte im Universum. Sie bleiben nach einer Supernova-Explosion übrig. Das Zentrum eines Sterns stürzt unter seiner Schwerkraft zusammen und quetscht dabei die Materie so stark, dass sich einzelne Atomkerne in eine Suppe aus Kernteilchen auflösen – vor allem Neutronen, aber vermutlich auch einzelne Quarks. Möglicherweise entsteht auch eine neue Art…

Das eROSITA-Röntgenteleskop liefert den Astronomen die schärfste und detaillierteste Ansicht des heißen Universums, die es je gab. Gebaut am Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching und gestartet im Juli 2019 an Bord einer russischen Rakete, hat das Teleskop vor kurzem seine erste vollständige Himmelsdurchmusterung abgeschlossen; sieben weitere werden noch folgen. Die ersten…

Die berühmte Stringtheorie ist vermutlich die abstrakteste Disziplin in der Physik. Ihre Anfänge reichen zurück bis 1919, als der deutsche Mathematiker Theodor Kaluza das Konzept zusätzlicher Raumdimensionen einführte. Seither unterstützt die Stringtheorie Physiker*innen bei den verschiedensten Fragestellungen – von der Teilchenphysik bis hin zur Quantengravitation. Gleichzeitig sorgt sie auch für…

Jede Materie ist aus den Grundbausteinen der Teilchenphysik zusammengesetzt. Das gilt sowohl für Atome (Elektronen und Atomkerne) als auch für Protonen und Neutronen, welche wiederum aus den kleinsten Bausteinen der Materie, den Quarks, zusammensetzt sind.
Die Bauanleitungen, um aus Quarks beobachtbare Teilchen zu erzeugen, erlauben eine Vielzahl an Möglichkeiten. Jedoch scheint die Natur eine…

Wie konnte aus den Anfangsbedingungen des Urknalls unser komplex strukturiertes Universum und das Leben auf der Erde entstehen? Sind wir allein im Universum? Oder ist die Entstehung von Leben unabdingbar und ein immer wieder stattfindender, natürlicher Prozess im All?

Spuren von extrasolarem Leben wurden bisher noch nicht entdeckt. Die physikalischen Prozesse im Universum sind aber sehr fein…

Künstliche Intelligenz (KI) zieht in alle Lebensbereiche ein, auch in die Forschung. In der Astrophysik klassifizieren künstliche Intelligenzen Galaxien, Sterne und andere Objekte oder helfen dabei, Teleskope zu steuern. Sie prozessieren Datenmengen, die kein Mensch auch nur ansatzweise bewältigen würde. Neuronale Netzwerke erlauben es, komplexe Aufgaben zu lösen – vorher müssen sie aber anhand…

Das Universum dehnt sich kontinuierlich aus. Die Entfernungen zwischen den Galaxien werden immer größer. Die heutige Expansionsrate, allgemein als Hubble-Konstante bezeichnet, ist eine der wichtigsten Parameter zum Verständnis unseres Universums und seiner Entwicklung. Sie bestimmt sowohl seine Größe als auch sein Alter.

Schon vor ihrer Entdeckung war die kosmische Expansion ein Streitfall. Und…