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AstroGeo - Geschichten aus Astronomie und Geologie· Staffel 2· Folge 71

Dunkle Materie: Warum wir nicht auseinanderfliegen

Donnerstag, 25. Mai 2023 · 52 min

MP3

Shownotes

Für AstroGeo recherchieren wir regelmäßig eine ganze Geschichte. Nur wenn du uns finanziell unterstützt, bleibt der Podcast weiter kostenfrei. Danke! (astrogeo.de/unterstuetze-uns)

Inzwischen hat man sich fast an den Gedanken gewöhnt, dass unser Universum voll Dunkler Materie ist. Die können wir zwar nicht sehen, aber sie sorgt dafür, dass unsere Galaxienhaufen und auch unsere eigene Galaxie nicht auseinanderfliegen. Tatsächlich ist die Dunkle Materie für uns überlebenswichtig. Da verzeiht man ihr es gerne, dass sie wohl 84 Prozent aller Materie im Universum ausmacht.

Seit Jahrzehnten suchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler fieberhaft nach der Dunklen Materie – was gar so einfach ist, wenn man bedenkt, dass niemand sie sehen kann und sie auch nicht mit sichtbarer Materie wechselwirkt, aus der wir und alles um uns herum besteht. Aber, da sind Forschende fast sicher: Es muss sie einfach geben, die Dunkle Materie.

Aber warum muss es Dunkle Materie in unserem Universum geben? In dieser Folge von AstroGeo erzählt Franzi den Anfang einer Geschichte: die der Entdeckung der Dunklen Materie. Sie fängt mit dem Coma-Galaxienhaufen an, dessen Galaxien zu schnell unterwegs sind, hin zu Galaxien, die zu schnell rotieren und eigentlich auseinanderfliegen sollten. Doch schließlich war es die Kosmologie und der Wunsch nach einem ganz bestimmten Universum, welche der Dunklen Materie zu ihrem Durchbruch auf der wissenschaftlichen „Most-Wanted“-Liste verhalfen.

Weiterlesen bei RiffReporter

• Interview: Das Universum im Visier des James Webb Space Telescope (riffreporter.de/de/wissen/james-webb-space-tel…)

• James Peebles und die Rolle der Dunklen Materie bei der Entwicklung des Universums (riffreporter.de/de/wissen/physiknobelpreis-201…)

• Andromeda, Vera Rubin und die Dunkle Materie (riffreporter.de/de/wissen/sternenhimmel-novemb…)

Weiterführende Links

• WP: Rotverschiebung (de.wikipedia.org/wiki/Rotverschiebung)

• WP: Haar der Berenike (de.wikipedia.org/wiki/Haar_der_Berenike)

• WP: Dunkle Materie (de.wikipedia.org/wiki/Dunkle_Materie)

• WP: Fritz Zwicky (de.wikipedia.org/wiki/Fritz_Zwicky)

• WP: Vera Rubin (de.wikipedia.org/wiki/Vera_Rubin)

• WP: Galaxienhaufen (de.wikipedia.org/wiki/Galaxienhaufen)

• WP: Coma-Galaxienhaufen (de.wikipedia.org/wiki/Coma-Galaxienhaufen)

• WP: Friedmann-Gleichungen (de.wikipedia.org/wiki/Friedmann-Gleichungen)

• WP: Big Crunch (de.wikipedia.org/wiki/Big_Crunch)

Quellen

• Buch: Thomas Bührke – Was ist Dunkle Materie? (kosmos.de/de/was-ist-dunkle-materie_1174210_97…)

• Fachartikel: How dark matter came to matter (2017) (nature.com/articles/s41550-017-0059)

• Fachartikel: The Size and Mass of Galaxies, and the Mass of the Universe (1974) (ui.adsabs.harvard.edu/abs/1974ApJ...193L...1O/…)

• Fachartikel: Dynamic evidence on massive coronas of galaxies (1974) (nature.com/articles/250309a0)

• Fachartikel: Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln (1933) (ui.adsabs.harvard.edu/abs/1933AcHPh...6..110Z/…)

• Fachartikel: Rotation of the Andromeda Nebula from a Spectroscopic Survey of Emission Regions (1970) (ui.adsabs.harvard.edu/abs/1970ApJ...159..379R/…)

Transkriptvom Podcast bereitgestellt · Zeitmarken springen hin

Karl Urban We're safe. Whoo! Whoo! Hallo bei Astrogeo, dem Podcast der Weltraumreporter. Ich bin Karl Urban und ich bin Franzi Konitzer und wir sind zwei Wissenschaftsjournalisten. Franzi ist Astrophysikerin, deren Fingernagel in jeder Sekunde von 65 Milliarden Neutrinos durchquert wird und ich bin Geologe, dessen Daumen nicht vom Kopf eines Geologenhammers durchdrungen werden kann.

Karl Urban Habe ich in echt ausprobiert.

Franziska Konitzer Ist der Fingernagel abgefallen?

Karl Urban Nee, so schlimm war es nicht. In diesem Podcast erzählen wir uns gegenseitig nicht einfach blutige Geschichten, sondern Geschichten, die uns entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert haben oder die wir in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben.

Franziska Konitzer Genau. Und beim letzten Mal hatte ich wirklich in den Untiefen des Universums gestöbert. Was habe ich denn da aufgestöbert, Carl? Weißt du es noch?

Karl Urban Irgendwas mit Weltuntergang, glaube ich. Es war sehr dramatisch. Apokalypse mit Lichtgeschwindigkeit und diese Vermutung, dass das Universum vielleicht nur metastabil ist und irgendwann rutscht da was ab und dann kommt eine Blase und wird alles zerstören. Oder so.

Franziska Konitzer Das klingt sehr stoisch, genau, es ging um den Vakuumzerfall, ein Hoch. Hochhypothetisch kann man eigentlich nicht sagen, aber ein, ich sage mal, sehr hypothetisches Szenario. Nachdem eben das Universum von einem Fallschirm in ein echtes Vakuum übergehen könnte und dann breitet sich eben diese Blase des echten Vakuums mit Lichtgeschwindigkeit aus und dann sind wir alle weg. Aber wir merken es nicht, weil es breitet sich ja mit Lichtgeschwindigkeit aus.

Karl Urban Das fand ich auch den beruhigendsten Fakt an der ganzen Sache.

Franziska Konitzer Dass man es ähnlich mitkriegt?

Karl Urban Genau.

Franziska Konitzer Ich fand den beruhigendsten Fakt, dass es, wie gesagt, ein sehr hypothetisches Szenario ist und unser Universum vielleicht auch einfach nur stabil ist und das gar nicht passieren kann. Aber zu der Folge haben wir ein bisschen Feedback bekommen. Vielen herzlichen Dank dafür. Zuallererst eine Frage von Müsli auf der astrogeo.de Webseite. Müsli, du stellst die vollkommen berechtigte Frage wieder.

Franziska Konitzer Higgs-Mechanismus funktioniert in Referenz auf jene welche Folge zum Vakuumzufall, in der ich verkündet habe, dass ich auf gar keinen Fall erklären werde, wie der Higgs-Mechanismus funktioniert. Danke. Und die Antwort lautet wie auch in der Folge, ich habe keine Ahnung. Die ehrliche Antwort. So, Gott sei Dank sind wir ein Astro-Geo-Podcast und nicht ein Teilchenphysik- Podcast, sodass ich mich derzeit auch nicht berufen fühle, es genauer herauszufinden. Aber vielleicht ergibt's sich's ja mal.

Karl Urban Ich find übrigens, Müsli, du stellst die besten Fragen. Find ich auch, freu mich immer. Du stellst öfter mal Fragen, mach weiter so, dräng uns in die Ecke, das ist voll okay. Also von meiner Seite zumindest.

Franziska Konitzer Ja, bis ich dann so ein Teilchenphysik-Buch lesen muss und dann wird's nicht mehr so lustig.

Karl Urban Vielleicht will er dich genau dorthin treiben, wer weiß.

Franziska Konitzer Ach, Gotteswillen. So, dann habe ich noch eine Mail bekommen, in der mich ein Hörer darauf hingewiesen hat, dass ich mich in dieser Folge wohl an einer Stelle versprochen habe. Da erzähle ich von der elektroschwachen Kraft statt der elektromagnetischen Kraft. Mea Culpa, das war ein Versprecher und ich hoffe, für die restlichen Hörerinnen und Hörer, war es nicht so schlimm.

Franziska Konitzer Beziehungsweise hoffe ich, dass es ihnen gar nicht aufgefallen ist. Aber nur zur Erklärung, warum Versprecher trotzdem mal vorkommen können. Natürlich bereiten Karl und auch ich unsere Folgen vor. Wir recherchieren das, wir schreiben das auf. Ich mache mir Stichpunkte, auf denen es dann eigentlich immer richtig draufsteht.

Franziska Konitzer Aber ich lese das jetzt nicht vom Blatt ab. Und von daher kann das sein, wenn ich im Erzählen bin, dass ich mich einfach mal verspreche. So wie es wahrscheinlich auch noch mehr Menschen passiert, auch in einem beruflichen Kontext. hoffe, ihr habt dafür Verständnis. Wir bleiben aber tatsächlich beim Wörtern und bei Wörter und Erzählen, weil es gab noch eine Mail von einem Hörer, der, ja, moniert hat, kann man schon so sagen, dass vor allem wohl ich öfters von Hypothesen und Theorien spreche und das beide quasi austauschbar verwenden würde, was ja nicht der Fall ist.

Franziska Konitzer Eine Hypothese ist erstmal nur eine Hypothese, also eine Vermutung. Eine Theorie ist etwas, was letztendlich Hypothesen generiert, die dann überprüft werden können. Und auch da hat der Hörer vollkommen recht. Nur, wie gesagt, es ist ein gesprochenes Medium. Es ist ein Podcast. Und wenn ich frei erzähle, dann mag das sein, dass ich bei den Begriffen nicht immer das immer glasklar treffe.

Franziska Konitzer Wobei ich eigentlich schon denke, dass ich zwischen Theorien und Hypothesen unterscheide, vor allen Dingen auch bei der Sache mit dem Vakuum-Zerfall. Es gibt tatsächlich auch einige ich sag mal, Wissenschaftlerinnen oder Wissenschaftler, die würden eher sagen, ja, der Vakuumzerfall ist sicherlich keine Theorie, aber sicherlich eine Hypothese.

Franziska Konitzer Dann gibt es wiederum andere, die sagen, das ist noch nicht mal eine Hypothese, weil überprüfen kann ich es ja auch irgendwie nicht, weil es eben keine Vorhersagen generiert. Also es ist ein bisschen ein Kuddelmuddel. So viel dazu, zu beruhigen vielleicht. Karl und ich kennen den Unterschied zwischen Hypothese und Theorie sehr wohl.

Karl Urban Ja, und ich finde auch, diese Diskussion kommen wir ein bisschen bekannt vor, weil wir haben so ein ähnliches Feedback zu der Folge bekommen, die ich gemacht habe zum Schnee-bei-Erde-Ereignis und auch da war ich so ein bisschen unsauber mit den Begriffen, weil es ist nach wie vor in dem Fall auch ein bisschen besser erhärtet als der Vakuumzerfall, aber jetzt auch noch nicht auf dem Stadium der Plattentektonik, die man dann schon als Theorie bezeichnen kann.

Karl Urban Aber ich finde, ja, wie du sagst, wir sprechen hier ja schon auch ein bisschen zu euch in Umgangssprache und nicht in Wissenschaftssprache und ob etwas, wie gut etwas belegt ist, dafür sprechen wir hier eine ganze Stunde und dann müsst ihr euch vielleicht auch nicht so auf die einzelnen Wörter fokussieren, sondern auch auf das, was wir drumherum sagen, weil es ist ja gerade unser Ziel, hier so lange über die Dinge zu sprechen, um diese Nuancen herauszuarbeiten und ich glaube eigentlich, das tun wir eigentlich auch.

Franziska Konitzer Denke und hoffe inständig, ohne mir jetzt die Folge zum Vakuumzufall noch mal angehört zu haben, dass ich klar gemacht habe, dass es ein hoch spekulatives Szenario ist.

Karl Urban Also das ist schon hängen geblieben bei mir, würde ich sagen.

Franziska Konitzer Aus dem Grund auch nicht aus Gruselgeschichte. Aber tatsächlich, wenn euch das mal tatsächlich interessiert, oder vielleicht auch dich, Karl, ich meine, wir können da voll drauf einsteigen, weil es gibt auch in der Astrophysik gibt Das äh... Gibt es durchaus Theorien in Anführungszeichen oder Szenarien, bei denen geht die Debatte genau darüber, ist das nun eine Theorie oder nicht.

Franziska Konitzer Inflation ist zum Beispiel sowas. Ist das jetzt eine Theorie, wenn sie eigentlich keine Vorhersagen macht? Oder eben so viele Vorhersagen, dass es auch schon egal ist? Die Stringtheorie, wo die Theorie schon im Namen ist, da gibt's genügend ...

Karl Urban Du meinst die Stringhypothese, ja?

Franziska Konitzer Ja, genau. Oder noch nicht mal Hypothese, weil es macht ja keine Vorhersagen. Es liefert eine Erklärung. Aber ...

Karl Urban Ähm ... Oh ja, lass uns mal so eine Hypothesenfolge machen, wo wir einfach nur die ganze Zeit so merkwürdige, nicht überprüfbare Dinge in die Welt setzen.

Franziska Konitzer Ich persönlich bin eher auf dem Stand, mich interessiert immer das, was hinterher dabei rauskommt Also die Sache an sich, der Inhalt an sich, was will ich damit eigentlich erklären oder nicht erklären? Anstatt diese Debatte über Wörter. Dafür habe ich, glaube ich, zu lange in der Naturwissenschaft studiert.

Franziska Konitzer Aber ja, können wir durchaus mal machen. Da steckt Zündstoff drinnen.

Karl Urban Aber auch hier gilt, ihr dürft uns natürlich kritisieren. Gar kein Problem.

Franziska Konitzer Natürlich dürft ihr uns kritisieren, um Gottes willen. Ihr dürft uns auch weiter anhören. Sogar das, genau. Wir wollen euch auch weiterhin Feedback schreiben und wir geben uns auch Mühe auf alles Feedback eine Antwort zu senden, wenn wir auch nicht alles in den Folgen erzählen.

Karl Urban Genau und wir bemühen uns auch stets die richtigen Begriffe zu verwenden. Wir versprechen nur nicht, dass es uns immer gelingt.

Franziska Konitzer Erzählt sowieso so viel und so schnell. Keine Ahnung, da rutscht mir aber schon mal was durch. Ähm, genau. Aber... Das war das Feedback für diese Folge.

Karl Urban Ja, Franzi, das heißt, wir sind durch mit dem Feedback-Teil, der war jetzt irgendwie lang, aber manchmal muss das sein. Dann würde ich sagen, geht es jetzt endlich los, Ausgabe 71 und das bedeutet, dass du heute dran bist, eine Geschichte dabei zu haben.

Franziska Konitzer Ja, ich habe eine Geschichte dabei, ob Theorie oder Hypothese, das klären wir dann am Ende. Aber erst mal starte ich wieder mit einem Science-Hypee, einem sehr kurzen Gedicht, um dich und uns thematisch auf die Folge einzustimmen. Ich bin gespannt, ob du errätst, worum es in der Folge geht. Also, eigentlich können die Galaxienhaufen fast gar nichts dafür.

Karl Urban Eigentlich können die Galaxienhaufen fast gar nichts dafür. Ähm, mein Tipp wäre, es geht um dunkle Materie.

Franziska Konitzer Oh, ja, bingo, Carl. Sehr gut. Jegliches Mysterium ist somit dahin, aber eigentlich ist es ziemlich cool, dass du es erraten hast.

Karl Urban Das war die 71. Ausgabe von AstroGeo, genau.

Franziska Konitzer Dann sind wir fertig, es gibt nur dunkle Materie. Aber dunkle Materie ist ein weites Feld. Ich erzähle dir heute nur den Anfang dieser Geschichte. Der mittlere Teil der Geschichte der dunklen Materie hat eine oder sogar mehrere Folgen verdient. Da kann man ganze Bücher mitfüllen. Und das Ende kennen wir noch nicht. Das kann ich dir noch nicht erzählen.

Franziska Konitzer Aber der Anfang der Geschichte, der startet mit einem Astronomen, einem Schweizer namens Fritz Zwicky, Schweizer Herkunft. Der hat vorwiegend am California Institute of Technology gearbeitet. Erstmal ist er geboren worden und zwar 1898 und gestorben ist er 1974 in Pasadena, Kalifornien. Fritz Zwicky war sehr umtriebig, hat auf vielen verschiedenen Feldern der Astrophysik geforscht.

Franziska Konitzer Wahrscheinlich begegnete er uns auch im Podcast im Laufe der Folgen irgendwann noch mal. Er hat auch was zu Supernovel gemacht und so weiter, pipapo. Und ansonsten war es ein Mensch, der, wie die deutschsprachige Wikipedia es super schön ausdrückt, er liebte die Berge und war in seiner Freizeit ein begeisterter und ambitiöser Bergsteiger.

Franziska Konitzer Laut seinen Mitmenschen soll er schwierig im Umgang gewesen sein. Die englischsprachigen Quellen führen das dann auch ein bisschen weiter aus. Das mit dem Umgang, das er anscheinend Menschen sehr gerne als mit der Beleidigung spherical bastards versehen hat, also kugelrunde Bastarde, weil, wie er sagte, egal aus welcher Richtung du drauf schaust, sind sie immer Bastarde.

Karl Urban Ein freundlicher Mensch.

Franziska Konitzer Fritz Zwicky, vielleicht nicht so ein erfreundlicher Mensch, aber auf jeden Fall ein sehr umtriebiger und guter Astrophysiker und auch Astronom, ein Forscher. Und er veröffentlicht 1933 einen Forschungsartikel, der heißt Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln. Ist ein Artikel auf Deutsch tatsächlich. Ich hab den euch auch in den Shownotes verlinkt.

Karl Urban 1932, da ist aber noch viel auf Deutsch publiziert.

Franziska Konitzer 1933. Ah, 1933, genau.

Karl Urban Aber da ist noch viel auf Deutsch publiziert worden in der Zeit, ne?

Franziska Konitzer Ja, auf jeden Fall. Aber ich freue mich immer trotzdem, wenn ich einen auf Deutsch erwische. Weil ich auch festgestellt habe, dass egal ob Deutsch oder Englisch, dass die Forschungsartikel damals, die waren, irgendwie lesbarer als heute. Also irgendwie gab es da mehr Wörter. Also das klingt jetzt so ein bisschen komisch, aber es wird viel mehr erklärt und viel mehr beschrieben tatsächlich.

Franziska Konitzer Und nicht so viele Abkürzungen und sehr viel weniger komprimiert, sage ich mal so.

Karl Urban Vielleicht war die Wissenschaft auch einfach überschaubarer.

Franziska Konitzer Das vielleicht auch, wobei, was Fritz Zwicky in dem Artikel von 1933 gemacht hat, war eigentlich auch so eine Art Rundumschlag, weil in dieser Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln, worum ging es da? Er schreibt selber, diese Arbeit gibt eine Darstellung der wesentlichsten Merkmale extragalaktischer Nebel sowie der Methoden, welche zur Erforschung derselben gedient haben.

Franziska Konitzer Insbesondere wird die sogenannte Rotverschiebung extragalaktischer Nebel eingehend diskutiert. Was sind diese extragalaktischen Nebel? Das sind Galaxien. Also man muss sich vorstellen, das war 1933 und die Debatte, was nun diese Nebel sind, die man mit Teleskopen sieht, ob das nun tatsächlich Nebel sind, die in unserer eigenen Milchstraße sind und halt irgendwelche Nebel oder ob das tatsächlich extra Sterneninseln, Welteninseln sind oder wie auch immer außerhalb unserer eigenen Milchstraße.

Franziska Konitzer Die Debatte war da damals noch gar nicht so lange her, vielleicht zehn, zwanzig Jahre, glaube ich.

Karl Urban Das war Edwin Hubble versus, wie ist der andere?

Franziska Konitzer Äh, Shapley? Nee.

Karl Urban Ja, kann sein. Da waren mehrere, genau.

Franziska Konitzer Also er schreibt hier auf jeden Fall, also Fritz Zwicky schreibt in seiner Einleitung, es ist schon seit langer Zeit bekannt, okay, dass es im Weltraum gewisse Objekte gibt, welche mit kleinen Teleskopen beobachtet als stark verschwommene, selbstleuchtende Flecke erscheinen. Diese Objekte besitzen verschiedenartige Strukturen, also das sind eben die anderen Galaxien, jetzt ja Spiral, Ellipsen und sowas.

Franziska Konitzer Oft sind sie kugelförmig, oft elliptisch und viele unter ihnen haben ein spiralartiges Aussehen, weshalb man sie gelegentlich als Spiralnebel bezeichnet. Also damit beschreibt er diese Galaxien. Und dank des enormen Auflösungsvermögens der modernen Riesenteleskope gelang es festzustellen, dass diese Nebel außerhalb der Grenzen unseres eigenen Milchstraßensystems liegen.

Franziska Konitzer Das steht bei ihm in der Einleitung zu diesem Artikel und dann geht er eben auch darauf ein. Dass man anhand der Rotverschiebung dieser Galaxien messen kann, wie schnell die sich bewegen. Und wie geht das? Man konnte damals nicht nur Bilder dieser Galaxien machen und sagen, oh, die ist aber schick, sondern man konnte auch die Spektren aufnehmen.

Franziska Konitzer Man konnte das Licht dieser Galaxien in seine Einzelteile, in diese Regenbogenfarben zerlegen und dann konnte man dunkle Linien erkennen, also Emissionslinien oder Absorptionslinien, also auf jeden Fall Linien erkennen. Und weil man diese Linien, kann man ja dann gewissen Elementen zuordnen, dass man sagt, okay, das ist jetzt Calcium oder whatever.

Franziska Konitzer Und je nachdem, und weil die charakteristisch sind und je nachdem wie weit die verschoben sind, kann man eben daran messen, wie schnell sich diese Galaxie bewegt. Wenn sie ins Rote verschoben ist, bewegt sie sich von uns weg. Wenn sie ins Blaue verschoben ist, kommt sie zu uns hin.

Karl Urban Das ist wie der Barcode auf meinem Tetrapak, der sozusagen fix ist. Jeder einzelne Strich kommt irgendwie von irgendeinem Übergang aus irgendeinem Element. Und wenn ich diesen Barcode irgendwo in einem anderen Bereich des Spektrums sehe, dann weiß ich, okay, das ist einfach nur dorthin verschoben.

Franziska Konitzer Genau, genau, genau. Das ist tatsächlich so. Und diese Verschiebung ist für uns, das beschreibt man auch immer im Sicht oder im Schall, es ist doppelte Verschiebung. Da kommt ein Polizeiauto auf uns zu mit Tatütata oder ein Krankenwagen, wird der Ton höher, also ist eigentlich ins Blaue verschoben im Licht und bewegt sich es von uns weg, ist das Ganze ins Rote verschoben.

Franziska Konitzer Diese Rotverschiebung hat dazu geführt, dass auch Edwin Hubble erkannt hat, dass das Universum sich ausdehnt. Aber darum geht's in dieser Folge nicht, sondern es geht darum, dass Fritz Zwicky in diesem Fachartikel auch Galaxienhaufen untersucht hat. Das hat man damals schnell rausgefunden, dass diese Nebel, diese Galaxien kommen gehäuft vor.

Franziska Konitzer Also nicht mal hier eine und da eine und dort eine, das ist schon auch mal, aber meistens kommen sie in Haufen vor. Dass mehrere Galaxien einfach nebeneinander sind, ja, und einen Haufen bilden. Und dann ging man auch schon damals davon aus Fritz Zwicky, dass es eben kein Zufall ist, dass es nicht nur so ausschaut, als ob die nah beieinander wären, sondern dass die wirklich in einem Haufen sind und ein sozusagen Gebilde bilden, dass die irgendwie auch aneinander gebunden sind über die Schwerkraft.

Franziska Konitzer Und er hat sich besonders in diesem Fachartikel einen Haufen angeguckt, nämlich den Coma-Galaxienhaufen. Heutzutage wissen wir, dass der Coma-Galaxienhaufen ein Galaxienhaufen ist, eine riesige Ansammlung, über 1000 Galaxien im Sternbild. Hader-Berenike, immer noch mein Sternbild mit dem coolsten Namen, wie ich finde.

Karl Urban Total, also besser als Luftpumpe.

Franziska Konitzer Luftpumpe ist auch geil, aber Hader-Berenike finde ich fast besser. Und der ist ungefähr so 300 Millionen Lichtjahre weg von der Sonne, also rund, also circa, und hat einen Durchmesser von ungefähr 20 Millionen Lichtjahren. Und aufgrund dieser Rotverschiebung oder aufgrund eben der Tatsache, dass man die Spektren dieser Galaxien aufnehmen konnte, konnte Zwicky für einige der Nebel im Chroma-Galaxienhaufen die scheinbaren Geschwindigkeiten ausrechnen.

Franziska Konitzer Also, wie schnell sind diese Nebel und dann kam dann so, also, nein, nicht wie schnell sind diese Nebel, sondern wie schnell sind die einzelnen Galaxien im Chroma-Galaxienhaufen? Und dann kamen dann eben so Werte raus wie 8500 Kilometer pro Sekunde, 6600 Kilometer pro Sekunde, 7000 Kilometer pro Sekunde, 6700 Kilometer pro Sekunde und ja, kann man sich erst mal denken müssen schon flott unterwegs die galaxien aber was fritz Was Zwicky erkannt hat, ist, dass die viel zu flott unterwegs sind, weil...

Franziska Konitzer Er feststellen musste, dass wenn er diese Geschwindigkeiten für bare Münze nimmt, dann sind die Galaxien so schnell unterwegs, dass sich der Haufen in kürzester Zeit auflösen sollte. Also die Geschwindigkeiten der einzelnen Galaxien war viel zu hoch, als dass die Galaxien über die Schwerkraft aneinander gebunden sind.

Franziska Konitzer Das kann man sich überlegen, indem man das zum Beispiel mit der Fluchtgeschwindigkeit von der Erde vergleicht. Also du hast die Erde. Wenn du von der Erde dich entfernen willst, also wenn du dich jenseits des schwere Fels der Erde begeben möchtest, dann musst du eine gewisse Geschwindigkeit haben, damit das auch funktioniert, letztendlich eine gewisse Energie, eine kinetische Energie.

Franziska Konitzer Und bei der Erde sind das 11 Kilometer pro Sekunde. Deshalb die Raketen mit ihren riesigen Tanks. Ansonsten klappt das nicht. Wenn das weniger ist, dann wirst du wieder zur Erde zurückfallen. Wenn das mehr ist, dann kannst du der Erde entkommen. Und das ist genau das Gleiche gilt für die Galaxien. Wenn die so schnell sind, dass sie quasi die, in Anführungszeichen, Fluchtgeschwindigkeit überschreiten, dann sind sie halt weg.

Franziska Konitzer Und dafür müsste man die Masse der Galaxien kennen, um zu sagen, also sind die eigentlich zu schnell oder zu langsam, musst du ungefähr die Masse kennen der Galaxien. Und das konnte Fritz Zwicky damals auch schon machen, weil du hast ja, die leuchten ja die Galaxien und anhand wie die leuchten und wie hell sie leuchten und daraus kann man die Masse abschätzen.

Franziska Konitzer Und da erkannte er eben, dass das ein wenig komisch ist. Und die Schlussfolgerung war, entweder die Galaxien im Koma-Galaxienhaufen waren und sind tatsächlich dabei, sich gerade auseinanderzustreben, sich aufzulösen, oder aber, wie Zwicky selbst schreibt, um, wie beobachtet, einen mittleren Doppler-Effekt von 1.000, Kilometern pro Sekunde oder mehr zu erhalten, also diese Geschwindigkeiten, müsste die mittlere Dichte im Koma-System, diesem Galaxienhaufen, mindestens 400 Mal größer seien, als die aufgrund von Beobachtungen an leuchtender Materie abgeleitet.

Franziska Konitzer Und jetzt kommt jener welche berühmte Satz aus diesem Fachartikel. Falls sich dies bewahrheiten sollte, würde sich also das überraschende Resultat ergeben, dass dunkle Materie in sehr viel größerer Dichte vorhanden ist als leuchtende Materie.

Karl Urban Tada! Und hat er in diesem Moment den Begriff erfunden oder wie?

Franziska Konitzer Ja, Fritz Zwicky wird es normalerweise zugeschrieben, dass er den Begriff der dunklen Materie eingeführt hat. Damals noch mit einem kleinen d. Inzwischen schreibt man ja dunkle Materie groß.

Karl Urban Und das bedeutet auch letztlich nur alles, was nicht leuchtet, ne? Also das ist sozusagen gemeint.

Franziska Konitzer Genau, das hat Fritz Zwicky, er hat damals überhaupt nicht geschrieben oder ich meine das Paper, da geht es noch um ganz viel anderen Kram. Das hier waren zwei Sätze und dann geht es um was anderes. Aber das heißt erst mal nur, es gibt irgendeine Art von Materie, die anscheinend sehr viel Masse bereitstellt, die aber halt dunkel ist und nicht leuchtet.

Franziska Konitzer Weil die Masse hat man eben dieser Galaxien aufgrund der leuchtenden Materie abgeschätzt, weil man ja nur die sehen kann. So, also Fritz Zwicky hat in dem Fall im Chroma-Galaxienhaufen die dunkle Materie gefunden. Da stellt sich natürlich die Frage, was ist dann passiert? Weißt du es? Ne. Ja, was ist dann passiert, macht auch nichts, dass du es nicht weißt, weil was passiert ist, ist nichts. Ah.

Franziska Konitzer Also es ist gar nichts passiert 1933.

Karl Urban Zumindest in diesem Belang, ich glaube, sonst sind schon Dinge passiert.

Franziska Konitzer Ansonsten ist eine Menge auf der Welt passiert und auch in der Forschung ist passiert, auch im Forschungsleben von Fritz Zwicky ist eine Menge passiert, er hat sich dann um Super wo wir gekümmert und weitere spaßige Dinge und die Welt als Ganzes war in großen Teilen mit anderen Dingen beschäftigt ab 1933.

Franziska Konitzer Also was dunkle Materie betrifft, whatever, war da so. Ein Problem unter vielen. Obwohl das tatsächlich auch an diesen Galaxienhaufen, das wurde dann auch noch an anderen Galaxienhaufen von anderen Forscherinnen und Forschern eben nachgewiesen. Also ja, man wusste, aber es war kein drängendes Problem.

Franziska Konitzer Was dann erst mal passiert ist, ist das Ende der 1950er, als es dann auch mehr Durchmusterungen gab und noch mehr Beobachtungen von Galaxien und Galaxienhaufen, da war dann tatsächlich eine neue Erklärung eines sowjetisch-armenischen Astrophysikers namens Viktor Ambard-Zumian, dass tatsächlich so ist, dass diese Galaxienhaufen einfach nur auseinanderfliegen.

Franziska Konitzer Also dass es nur so ausschaut, als wären die gravitativ aneinander gebunden, aber dass die in Wirklichkeit gerade auseinanderfliegen. Also, es ist wirklich so, die fliegen alle auseinander.

Karl Urban Okay, das heißt aber, das würde ja bedeuten, da ist gar kein Problem physikalisch.

Franziska Konitzer Es gibt keine dunkle Materie, weil die fliegen ja wirklich auseinander. Also, das war eine Erklärung. Das widersprach zwar irgendwie den Beobachtungen, weil man sieht ja Galaxienhaufen, und die sollten sich, wenn die wirklich auseinanderfliegen, innerhalb von rund 100 Millionen Jahren aufgelöst haben, aber schwammen drüber.

Karl Urban Wir schauen in alle möglichen Richtungen, Aber das ist einfach nur Zufall, die sind jetzt gerade da, weil wir jetzt gerade schauen.

Franziska Konitzer Aufnahme, aber ansonsten wurscht, weil natürlich auch die. Die andere Erklärung, und es gab auch ein paar Konferenzen darüber, oder die andere Erklärung, dass wir tatsächlich nur, ich sag mal, ein paar Prozent des Universums überhaupt beobachten können, ist halt irgendwie ein bisschen Banane. Das ist ja nicht sehr zufriedenstellend, wenn man sagt, übrigens, wir können nur, damals hat man geschrieben, ein Prozent des gesamten Universums beobachten, die Materie und der Rest ist unsichtbar.

Franziska Konitzer Ist jetzt nicht so zufriedenstellend.

Karl Urban Ja, aber kann halt sein, ne? Also ich meine, das ist schon so ein bisschen so ein menschlicher Blickwinkel, so es wäre jetzt doof und deswegen glauben wir es auch nicht.

Franziska Konitzer Genau, aber das war letztendlich damals die wissenschaftliche Debatte. Also es gab eine Menge Erklärungen, es fliegt wirklich auseinander, es gibt dunkle Materie, es gibt irgendwas ist dunkel, Es gibt vielleicht super viele unsichtbare Zwerggalaxien, die die Schwerkraftgesetze verändern. Es gibt irgendwie massiv, massereiche Neutrinos, das sind Elementarteilchen, die auch nicht unbedingt leuchten, die gar nicht leuchten.

Franziska Konitzer Dass man Beobachtungsfehler gemacht hat. Also das waren alles Erklärungsansätze. Aber es war jetzt kein drängendes Problem. Es war ein Problem im Bereich der Galaxienhaufen. und dann, ja. Es hat dazu weitere Beobachtungen gebraucht, und zwar aus einer anderen Ecke. Das hängt auch mit Galaxien zusammen, aber nicht mit Galaxienhaufen, sondern mit einzelnen Galaxien, und zwar mit den Rotationskurven von Galaxien.

Franziska Konitzer Das kann man sich einfach vorstellen, wenn man sich sagt, unsere Milchstraße, unser Milchstraßensystem ist eine Spiralgalaxie und die dreht sich, die rotiert. Und wie schnell rotieren jetzt die Sterne nahe des galaktischen Zentrums und wie schnell rotieren die Sterne in den äußeren Bereichen der Galaxie?

Franziska Konitzer Also zum Beispiel, wie schnell rotiert unsere Sonne um das galaktische Zentrum herum?

Karl Urban Also umso schneller, je näher am Zentrum wahrscheinlich, ne? Nein.

Franziska Konitzer Nein. Nein. Nee. Sondern ja oder beziehungsweise ja. Je schneller, umso näher am Zentrum. Aber der eigentliche Witz ist, dass man eigentlich erwarten würde, dass sich so eine Galaxie verhalten würde wie zum Beispiel unser eigenes Sonnensystem, wo du ja, wie du selber sagst, ein Merkur wandert schneller um die Sonne als Jupiter, als Neptun.

Franziska Konitzer Dass je weiter du weg vom Zentrum bist, desto weniger schnell rotiert man um das Zentrum rum. Und das würde bedeuten, wenn du die Rotationskurve einer Galaxie hast, in Abhängigkeit vom Abstand zum galaktischen Zentrum, dann sollte die erst eigentlich vom Zentrum weg stark ansteigen, Und dann sollte sie wieder abfallen.

Franziska Konitzer Weil, ja, wie gesagt, man ist weiter weg vom Zentrum, das hat was auch mit dem dritten Gesetz von Kepler eben auch zu tun, wie viel Masse quasi innen drin enthalten ist. Also wenn ich jetzt die Sonne habe, dann hängt das davon ab, wie schnell die ums galaktische Zentrum rotiert, je nachdem wie viel Masse zwischen Sonne und galaktischem Zentrum liegt. So ungefähr kann man sich das vorstellen.

Karl Urban Und jetzt die Masse ist ja auch nicht gleichmäßig verteilt normalerweise in so einer Galaxie.

Franziska Konitzer Sicherlich aber in der Galaxie so als Ganzes genähen, das passt dann schon so, also so genau sind wir jetzt auch nicht. Aber auf jeden Fall, die Rotationskurve sollte stark ansteigen und dann sehr schnell wieder abfallen, hin zu den Außenbereichen hin. Aber was man tatsächlich festgestellt hat, das war unter anderem die US-amerikanische Astronomin Vera Rubin, geboren 1928 und gestorben im Jahr 2016.

Franziska Konitzer Und Vera Rubin hat mit ihrem Mitarbeiter Kent Ford, hieß der, der hat die Spektrografen gebaut, also mit denen man die Rotationsgeschwindigkeiten messen konnte in diesen Galaxien, die hat eben herausgefunden am Anfang von der Andromeda-Galaxie und später auch von anderen, dass diese Rotationskurven eben nicht ansteigen und dann abfallen, sondern dass sie ansteigen und dann bleiben die flach auf diesem hohen Niveau.

Franziska Konitzer Also sie bleiben flach. Also was heißt das? Das heißt, dass sich ein Stern durchschnittlich im äußeren Bereich an der Galaxie nicht signifikant langsamer bewegt als oder nicht durchschnittlich langsamer bewegt als ein Stern, der auf halber Strecke zum Zentrum des galaktischen Zentrums ist und das ist komisch.

Franziska Konitzer Das ist wirklich komisch, wie man sich das auch vorstellen kann, ist, die Galaxie dreht sich Ihnen in den Außenbereichen viel zu schnell? Wenn man nur die leuchtende Masse nimmt und daraus die Masse der Galaxie berechnet und dann die Rotationsgeschwindigkeit, dann würde man endlich bei den Galaxien auf einen Schluss kommen, dass die Galaxie eigentlich auseinanderfliegen müsste.

Franziska Konitzer Das war eine Feststellung. Diese Galaxien drehen sich auch viel zu schnell. Interessanterweise haben damals Vera Rubin und Ken Ford in dem ersten Fachartikel, in dem sie eben diese flachen Rotationskurven beschrieben haben, die haben davon überhaupt von dunkler Materie geschrieben. Die haben gesagt, tatsächlich, wie man das jetzt interpretiert, ist a matter of taste.

Franziska Konitzer Also sie haben die Beobachtungen vorgestellt. Sie haben sich in diesem ersten Paper von 1970, denke ich, darüber ausgeschwiegen, was das nun eigentlich heißen könnte. Und in den darauffolgenden Jahren wurde das auch noch für andere Galaxien herausgefunden. Dass auch da die Rotationskurven zu flach sind, sagt man immer.

Franziska Konitzer Also letztendlich, dass sich, wenn man nur die leuchtende Masse der Galaxie betrachtet, dass sich diese Galaxie eigentlich viel zu schnell dreht in ihren Außenbereichen und auseinanderfliegen sollte. Und dann ist die Frage, was ist dann passiert, Karl?

Karl Urban Also, ich weiß, dass Vera Rubin keinen Nobelpreis gekriegt hat. Mhm.

Franziska Konitzer Das ist richtig.

Karl Urban Die Entdeckung, die mit ihren Beobachtungen zusammenhängt, schon. Und wahrscheinlich geht es jetzt gerade darum, ne?

Franziska Konitzer Ja, aber wir bleiben noch ein bisschen unmittelbarer. Was ist dann passiert in Bezug auf die dunkle Materie? Und die Antwort lautet auch wieder zunächst, Nichts.

Karl Urban Ach so.

Franziska Konitzer Nichts ist passiert. Es war damals kein... Wie gesagt, wir sind in den 1970ern.

Karl Urban Also es ist nichts passiert und es gab auch keine Nobelpreise dafür.

Franziska Konitzer Nein, es ist nichts passiert. Es gab auch keine Nobelpreise. Es gab auch keine Pressekonferenz, weil... Und das ist eben eher der wissenschaftshistorische Blick. Es war quasi so, dass das waren zwei verschiedene Beobachtungen aus der Astronomie. Das eine sind diese Galaxienhaufen und das andere sind die zu flachen Rotationskurven einzelner Galaxien.

Franziska Konitzer Zwei verschiedene Beobachtungsbereiche, zwei verschiedene Forschungsbereiche mit einem jeweiligen Problem, für das es aber auch noch andere Erklärungen gab. Habe ich ja eben erzählt, auch bei den Galaxienhaufen könnte ja auch sein, Gesetze der Schwerkraft sind irgendwie anders oder massenreiche Neutrinos oder vielleicht haben wir irgendwelche Zwerggalaxien nicht beobachtet oder Beobachtungsfehler oder wie auch immer.

Franziska Konitzer Also es war echt so, also es ist erstmal auch nichts passiert. Das war jetzt kein, das war jetzt kein, kein, nicht mit Pauken und Trompeten und wir waren weit davon entfernt, so wie heute, dass man sich hinstellen kann, ja das Universum besteht oder die Materie des Universums Das ist so 84 Prozent, besteht sie aus dunkler Materie, also mitnichten.

Franziska Konitzer Sondern ich hatte zwei Probleme, die getrennt beobachtet wurden und die auch irgendwie jetzt nicht ganz so fies gesagt dringend sind von dunkler Materie, klein oder groß geschrieben hat damals noch niemand geredet. Aber um diese zwei Probleme zu lösen, ganz klar, was wir brauchen, ist ein drittes Problem.

Karl Urban Und das dritte Problem lautet… Wissenschaft ist einfach toll.

Franziska Konitzer Wissenschaft ist großartig. Das dritte Problem lautet, welche Form hat das Universum? Welche Formen hat das Universum? Also ich habe in der Kurzzusammenfassung, ich habe Einstein mit seiner allgemeinen Relativitätstheorie, der Theorie von Raum und Zeit und der Schwerkraft. Und dann hat sich damals ein Typ namens Friedmann hingesetzt und hat diese einsteinischen Gleichungen für das Universum gelöst.

Franziska Konitzer Also welche Form, welche Struktur diese Raumzeit im Großen und Ganzen haben kann. Für die Form der Raumzeit oder Form des Universums habe ich drei verschiedene Lösungen. Und die sagen was darüber aus, wie sich das Universum entwickelt. Weil es dehnt sich ja aus, das wissen wir zu dieser Zeit. Entweder habe ich ein offenes Universum, das dehnt sich aus und immer, immer schneller aus und immer, immer schneller aus bis in alle Ewigkeiten.

Franziska Konitzer Ich habe ein flaches Universum, was sich letztendlich auch die ganze Zeit ausdehnt, aber halt, ja, langsamer als ein offenes Universum, nicht gar so schnell. Und auch das dehnt sich bis in alle Ewigkeiten aus. Oder ich habe ein geschlossenes Universum, das dehnt sich erst aus und dann zieht es sich aber letztendlich irgendwann wieder zusammen.

Franziska Konitzer Der Begriff des Big Crunch wäre da zum Beispiel drin. Man kann das auch immer irgendwie so, weil man versucht im Grunde was Drei- bzw. vierdimensionales zu visualisieren. Man kann diese Universen dann immer in 2D visualisieren, dass man sagt, okay, irgendwie ein offenes Universum wäre irgendwie so eine Sattelform, ein flaches Universum wäre ja eine Ebene, also immer halt dann hochprozessiert in 3D, geschlossenes Universum wäre eine Kugel.

Franziska Konitzer Das ist so kompliziert, da kann ich auch mal eine ganze Folge darüber machen, wenn es wirklich interessiert. Aber das war auf jeden Fall damals ein Problem aus der Kosmologie. Man wollte wissen, wie schaut es im Universum aus, welche Form hat es, welche Struktur. Und dafür, welche Struktur es hatte, hängt unter anderem davon ab, wie viel, pass auf und jetzt kommt, wie viel Masse es im Universum gibt.

Karl Urban Das könnte man sich ja mal ein bisschen genauer anschauen, oder?

Franziska Konitzer Das könnte man sich ja mal ein bisschen genauer anschauen, denn es war so, wenn du nicht genug Masse hast, dann hast du einfach ein offenes Universum. Also diesen Sattel. Wenn du ein bisschen mehr Materie hast, oder genau, hast du ein flaches, aber wenn du noch ein bisschen mehr Materie hast, dann kriegst du ein geschlossenes Universum.

Franziska Konitzer Und aus rein philosophischen Gründen, tatsächlich muss man sagen, aus Präferenz, hätten Kosmologinnen und Kosmologen gerne ein geschlossenes Universum gehabt. Also, das gefiel irgendwie am besten, ne? Ich fang an und bin irgendwann wieder zu Ende und es geht nicht irgendwie in alle Ewigkeiten so weiter.

Franziska Konitzer Mhm. Und dafür braucht man eben genug Masse, Universum. Und aus Messungen und Masseabschätzungen kam schnell heraus, es fehlt eine ganze Menge Materie im Universum, als dass es geschlossen sein könnte.

Karl Urban Was natürlich dann enttäuschend ist für die ...

Franziska Konitzer Das ist enttäuschend. Für mich ist das auch so die Story der dunklen Materie. Irgendwas fehlt, ne? Und wie kommt man das nun zusammen, dieses dritte Problem, dieses dritte Problem des geschlossenen Universums als Wunschuniversum? Das hat man vor allen Dingen mit zwei Fachartikeln im Jahr 1974 zusammenbekommen, in dem zum Beispiel das eine heißt The Size and Mass of Galaxies and the Mass of the Universe.

Franziska Konitzer Und dann gibt es diesen in Fachkreisen berühmten Abschnitt, wo, drin steht Consistent with the universe which is just closed. Also diese Forscher haben sich irgendwo hin gestellt und gesagt, es gibt immer mehr Beobachtungen, die darauf hindeuten, dass wir die Masse vielleicht unterschätzt haben von Galaxien.

Franziska Konitzer Und wenn wir das jetzt einfach mal erhöhen, um mindestens eine Faktor 10, dann haben wir tatsächlich genug Masse im Universum, um es zu schließen.

Karl Urban Hurra! Hurra! Also, wir sehen das nicht, aber es wäre doch trotzdem schön, wenn es so wäre, oder? Genau. Absolut.

Franziska Konitzer Und ich meine, wie kommt man auf den Trichter, dass es in Galaxien irgendeine unsichtbare Masse gibt? Da haben eben diese drei Forscher, Ostrica, Peebles und Yahiel, eben genau diese Daten der ersten zwei Probleme hingenommen. Wir haben gesagt, hier ist die Masse der Galaxienhaufen, da scheint irgendwas nicht zu stimmen.

Franziska Konitzer Und hier sind die zu flachen Rotationskurven, da scheint irgendwie auch Masse zu fehlen. Und wenn wir einfach annehmen, dass diese Masse tatsächlich fehlt, dass sie dunkel ist, aber da ist, dann hätten wir ja genug Masse im Universum, um ein geschlossenes Universum zu kriegen. Und dann ... Ja, kann man nachdenken. Ja, so war es tatsächlich. Und dann gab's noch eine weitere Forschungsgruppe, Die hat im Grunde genommen das Gleiche nochmal, also die hatten das beide an unterschiedliche Paper zur gleichen Zeit geschickt, aber die hatte, es war eine Forschungsgruppe aus Estland, die hatten das eben auch so gemacht, dass sie auch Daten von Rotationskurven von Galaxien genommen haben.

Franziska Konitzer Und auch von Galaxienhaufen. Und dann haben sie eben daher gezeigt, wie eigentlich diese dunkle Materie verteilt sein müsste, damit ich auf genau diese Werte komme. Also, was diese Kosmologen damals tatsächlich gemacht haben, ist, diese ersten beiden Probleme zusammenzuführen, weil sie ein drittes Problem, nämlich ein kosmologisches Problem, eigentlich lösen wollten. Genau.

Franziska Konitzer Und das löst dann tatsächlich ja das dritte Problem, Weil das heißt, es fehlt tatsächlich Materie, es fehlt tatsächlich Masse, die aber da sein muss, die wir aber nicht sehen können. Und deshalb muss es quasi eine dunkle Materie geben.

Karl Urban Ja, aber das ist lustig, weil Sie sagen ja, die Masse muss da sein, die wir nicht sehen, weil wir dieses geschlossene Universum haben wollen. Ja. Also ...

Franziska Konitzer Pass auf, das ist so ... Das ist ... ... fieses ... Es gibt einen sehr schönen Forschungsartikel, oder wissenschaftshistorischen Artikel, der genau zusammenfasst diese Geschichte der dunklen Materie, diese Anfänge. Aber da haben die, oder auch im Original-Paper, da haben die das mit diesem geschlossenen Universum, das war echt, es steht auch drin, it's strongly believed by some for essentially non-experimental reasons.

Franziska Konitzer Also man wollte damals dieses geschlossene Universum und hat man sich gekriegt, so wie kriege ich das hin? Mensch, praktisch, da fehlt ja Masse, das ist ja genau die Masse, wenn wir annehmen, dass es die einfach trotzdem gibt, dann löst das unsere alle drei Probleme auf einen Schlag.

Karl Urban Irgendwie, also es ist natürlich schon moderne Wissenschaft, aber so ein ganz kleines bisschen, das ist schon ans dunkle Mittelalter, wo man gesagt hat, naja, das was in der Bibel steht, stimmt halt. Und alles andere muss ich dem fügen, so. Wir glauben irgendwas und ... Deswegen, ja. Ja.

Franziska Konitzer Ich mein, der Witz an der ganzen Geschichte, deshalb sag ich ja auch, ich mach da meine eigene Folge, ist, dass inzwischen natürlich alles darauf hindeutet, nicht natürlich, aber inzwischen deutet alles darauf hin, dass wir nicht in einem geschlossenen Universum sind, sondern in einem flachen Universum.

Franziska Konitzer Aber ...

Karl Urban Genau. Die Quintessenz ist sozusagen eine völlig andere heute, weil wir es einfach anders wissen, aber die dunkle Materie hat überlebt sozusagen.

Franziska Konitzer Und wird ja auch, ich meine inzwischen gibt es, ich meine wie viele Forschungspaper und wie viel Forschungsgeld fließt rein in die Erforschung der dunklen Materie, wenn man es halt auch einfach wissen möchte. Ja, die Anfänge ist dann halt, das ist selten geradlinig, finde ich, sieht man hieran. Also es hat sich keiner hingesetzt und tatsächlich gesagt, kann auch anders laufen in der Wissenschaft, aber hier hat sich echt keiner hingesetzt und gesagt, ich überlege mir jetzt eine Theorie oder eine Hypothese, sondern ich habe im Grunde genommen Beobachtungen und versuche, die zu erklären.

Franziska Konitzer Und inzwischen kann man sich auch überlegen, dunkle Materie ist weder Theorie noch Hypothese. Das Einzige, was ich machen kann, um auch zum Anfang zu unserem Feedback zurückzukommen, ist tatsächlich, dass ich inzwischen annehmen kann oder ich kann mir eine Hypothese überlegen, was die dunkle Materie sein könnte und dann versuchen, das zu überprüfen.

Franziska Konitzer Das ist auch das, was seit Jahren und Jahrzehnten inzwischen gemacht wird und bislang hatte nichts davon Erfolg.

Karl Urban Da warten wir alle drauf. Sehr schön. Danke, Franzi. Also gemessen daran, dass ich am Anfang direkt aus deinem Haiku das Thema abgelesen habe, kann ich erstaunlich viel daraus, nichts nicht. Also das ist echt cool. Diese, diese, also wie das, ich glaube, solche Geschichten gibt es wahrscheinlich in der Wissenschaft ziemlich häufig, dass irgendwas aus der Taufe gehoben wird und die Grundprämissen bröckeln irgendwann weg, aber das aus der Taufe gehobene bleibt halt.

Franziska Konitzer Ja, es ist tatsächlich, es ist schwierig. Das ist ja auch das Ding, inzwischen hat sich das ja mit der dunklen Materie und auch inzwischen mit der dunklen Energie, die ja zusammen 96% des Universums ausmachen, das hat sich ja auch, so mein Eindruck, ein bisschen... Ossifiziert. Also es ist so angekommen, dass man das einfach inzwischen als gegeben betrachtet, auch sehr viele Physikerinnen und Physiker.

Franziska Konitzer Na, das ist einfach, ja, es ist nur eine Frage der Zeit, was, bis man es entdeckt, aber man ist sich quasi fast wie sicher, dass es natürlich Materie ist. Und dann denke ich, und dann müsste es ja ein Teilchen sein, weil alle unsere Materie besteht aus Teilchen, soweit wir wissen. Und das kleine Lisa in mir, was halt aber auch nie probiert hat, vielleicht müsste ich es dann besser, denkt sich aber auch, ja, aber wenn wir Wenn wir seit 50 Jahren von Materie sprechen, dann setzt sich das irgendwann in den Köpfen fest, dass es Materie ist. Vielleicht ist es das, was uns davon abhält, über Alternativen ergebnisoffen nachzudenken.

Franziska Konitzer Weil du ja so aufgewachsen bist, es gibt halt eine dunkle Materie. Aber ich weiß es nicht. Ich bin Wissenschaftsjournalistin, keine Philosophin, von daher ...

Karl Urban Gibt es da Begriffe für so was wie dunkle Materie? Es ist keine Materie, oder könnte, muss aber nicht. Es ist irgendwie kein Ding, es ist ein Konzept oder so.

Franziska Konitzer Ich bin da ja eher praktisch orientiert, was ich total gerne, das kannst du natürlich nie machen, aber was ich total spannend fände, ist, wenn du von, ich sag mal, jungen Forscherinnen und Forschern, ich sag mal, wenn sie nicht das wüssten, was sie nun mal wüssten, sondern einfach bei Null anfangen, was würde da rauskommen?

Franziska Konitzer Wenn du ihnen jegliches Wissen über dunkle Materie nimmst, würde man dann wieder auf die dunkle Materie kommen. Oder hätte man vielleicht eine Idee, um das alles zu erklären, was ganz anders wäre?

Karl Urban Oder auf der Meta-Ebene, vielleicht lernt man daraus, können irgendwelche Sozialforscher dann ableiten, wie man Wissenschaft viel besser und effizienter strukturiert, als wir es zurzeit tun. Ja, weil man plötzlich so verschiedene parallele Wege irgendwie findet und dann einfach den besten aussuchen kann, zu großen Erkenntnissen zu kommen.

Karl Urban Aber wahrscheinlich ist es nicht so. Wahrscheinlich ist es alles hochkomplex und unvorhersehbar.

Franziska Konitzer Hochkomplex und unvorhersehbar sind jetzt auch meine Fragen für dich fürs Quiz.

Karl Urban Ja, ja, ich fürchte es.

Franziska Konitzer Okay, Frage Nummer eins. Welchen Galaxienhaufen hat sich Fritz Zwicky die in seiner Veröffentlichung im Jahr 1933 genauer angeschaut?

Karl Urban Äh, das war dieser Koma-Haufen, ne?

Franziska Konitzer Ja, richtig. Was war das Problem bei diesem Galaxienhaufen?

Karl Urban Dass die Galaxien so große absolute Geschwindigkeiten hatten, dass der sich eigentlich in relativ kurzer Zeit auflösen müsste. Also so eine Art, ja, die Fluchtgeschwindigkeit so hoch war.

Franziska Konitzer Richtig. Vera Rubin und ihre Kollegen und Kolleginnen haben die Rotationskurven von Galaxien vermessen. Was war bei denen das Problem? Also nicht von Vera Rubin, sondern von den Rotationskurven.

Karl Urban Was hast du gesagt? Die sind zu flach, also sozusagen die, man müsste erwarten, dass die Sterne, die irgendwo in der Mitte sind, sich mit einer anderen Geschwindigkeit, einer höheren, bewegen als welche, die weiter außen sind zum Beispiel. Das ist nicht in dem Maße der Fall, wie man vorher gesagt hat.

Franziska Konitzer Richtig. Kannst man sich ... Das Einfache, was auch noch einfacher ist, sich zu merken, ist die äußeren Sterne, oder es dreht sich zu schnell. Die drehen sich zu schnell, müsste deshalb auseinanderfliegen. Tut es nicht. Äh ... Was hat die Krümmung der Raumzeit mit der dunklen Materie zu tun?

Karl Urban Das war das mit dem offenen versus geschlossenen Universum. Ähm ... Je nachdem, wie viel Maße man im Universum hat, umso wahrscheinlicher ist es, dass das Universum entweder immer weiter oder schneller expandiert oder irgendwann wieder in sich zusammenfällt. Und da wir eigentlich viel zu wenig leuchtende Materie, normale Materie sehen, muss es halt dunkle Materie geben. Also, es ist eigentlich ein weiteres Argument dafür, dass da sehr viel noch ist, was wir nicht sehen. Genau.

Franziska Konitzer Das war übrigens alles vor der Entdeckung der dunklen Energie. Das ist der Disclaimer für alle. Und Frage Nummer fünf. Was denkst du, was die dunkle Materie ist?

Karl Urban Das sind alle schwarze Löcher, die es LHC gemacht hat.

Franziska Konitzer Okay, das akzeptiere ich sofort als Antwort. Perfekt. Drauf auf die Teilchenphysik. Nein, wir lieben die Teilchenphysik.

Karl Urban Buh-bye! Ich habe übrigens, ich weiß nicht, ob dir das gerade aufgefallen ist, ich habe den Wecker ganz leise gemacht, also das Klingeln, weil es gibt Hörer, die hören uns so zu ruhigen Stunden, werden immer müder, schlafen auch gerne ein und dann haben wir immer am Ende jeder Folge diesen lauten Wecker drin.

Franziska Konitzer Oh ist das gemein, das finde ich aber sehr lieb, dass du das gemacht hast, weil mir geht das manchmal so bei, wenn ich Hörbücher zum Einschlafen höre Und dann sind manche so dynamisch eingesprochen. Also zum Beispiel die französische Variante von Harry Potter. Und dann fängt der Tür… Du lässt dich so einnullen und auf einmal fängt Tante Petunia an zu kreischen und du stehst noch steif im Bett. Von daher, ich hab dafür vollstes Verständnis und finde das sehr lieb, dass du es für die Hörer leiser gemacht hast.

Karl Urban Ja, ich meine, das ist so ein bisschen hart, wenn man denkt, wir erzählen hier spannende Geschichten und keine Ahnung. Wir wollen ja, dass die Leute dabei bleiben und dann kriegt man ständig zu hören, dass die Leute so gerne einschlafen. Aber das Schöne am Podcast ist ja, man kann sie auch zurückspulen und nochmal hören. Und ich kenne das eigentlich auch. Man sitzt im Zug, muss irgendwie die Stunden rumbringen und nach der dritten Folge von irgendwas ist es dann geschehen.

Franziska Konitzer Also die Antwort von mir als Digitalopfer müsste natürlich auch lauten, dass es mir vollkommen wurscht, was die Menschen machen, während sie den Podcast hören, solange sie ihn durchhören, dass die Retentionrate gut, freut uns. Nein, aber tatsächlich stört es mich null.

Karl Urban Und am Ende beeinflussen wir die Menschen viel besser, wenn sie uns im Schlaf hören. Hihihihihi.

Franziska Konitzer Ha. Ich frag mich grade, wenn ich jemandem eine Stunde zulabere, hat der oder die hinterher Albträume oder süße Träume? Man weiß es nicht. Aber jetzt ... äh, äh, äh, ja. Ähm.

Karl Urban Es ist ... Es ist alles drin, genau. Ich würd sagen, wir flüstern euch jetzt noch was ein. Denn das war sie, die 71. Ausgabe von Astro Geo und wir danken allen, die unsere Arbeit unterstützen. Das sind die regelmäßigen Abonnenten der Weltraum Reporter, dem Online-Magazin. Das Abonnement kostet 3,49 Euro im Monat und unabhängig davon könnt ihr auch den Newsletter der Weltraum Reporter abonnieren, der kostet gar nichts und da werdet ihr auch informiert über unsere neuen Folgen unter anderem.

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Franziska Konitzer Jedes Abo bei den RIV-Reportern hilft uns, aber auch euch, denn ihr erhaltet Zugang zu allen vielfältigen und tiefgründigen Recherchen.

Karl Urban Und an alle unter euch, die schon eingeschlafen sind, ihr wollt uns auch gerne finanziell unterstützen, wenn ihr das könnt.

Franziska Konitzer Wir arbeiten streng nach journalistischen Standards.

Karl Urban Natürlich, genau. Also, im Ernst, wir danken allen, die eben das schon tun. Und zwar aus freien Stücken natürlich nur. Das ist das Einzige, was wir wollen. Und heute machen wir das auch mal wieder namentlich. Das haben wir nämlich ein bisschen vernachlässigt. Wir danken im Speziellen Sören, Frank, Thomas, Jörn, Michael, Daniel, Christian und Jürg.

Karl Urban Und auch allen anderen, die schon dabei sind. Und ja, eure Beiträge helfen uns schon sehr gut, die Fixkosten dieses Podcasts zu decken. Leider reicht es noch nicht für mehr. Und deshalb freuen wir uns weiterhin über eure Unterstützung auf Steady, über direkte Überweisungen. Und alle Möglichkeiten, uns finanziell zu unterstützen, findet ihr auch auf unserer Webseite astrogeo.de.

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Franziska Konitzer Feedback oder Ideen für neue Themen könnt ihr uns auch auf Mastodon zukommen lassen unter astro-geo at chaos.social, auf Twitter findet ihr uns als astro-geo oder ihr könnt uns eine E-Mail schreiben an redaktion at astro-geo.de.

Karl Urban Zuletzt danken wir euch fürs Zuhören, wir sagen Tschüss!

Franziska Konitzer Ad Astra.

Karl Urban Und Glück auf! Bis zum nächsten Mal.

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