Dunkle Materie - Das große Rätsel der Kosmologie

DAS GRÖßTE GEHEIMNIS UNSERES UNIVERSUMS

85 Prozent der Materie in unserem Universum existieren in einer Form, die wir nicht direkt beobachten können und die mit den uns bekannten Materieteilchen allenfalls sehr schwach in Interaktion treten: Die Dunkle Materie ist ein großes, vielleicht das größte Rätsel der Kosmologie. Wer sie zu verstehen versucht, streift fast alle Themen, die unser Kosmos bereithält: Von der Entwicklung und Dynamik der Galaxien über Galaxienhaufen bis zu den größten kosmischen Strukturen und schließlich die Zeit kurz nach dem Urknall und die Entwicklung unseres Universums im Ganzen. Darüber hinaus gibt der Band einen Überblick über mögliche Kandidaten für diese merkwürdige Materieform und diskutiert die aktuelle Frage nach Alternativen zur Hypothese Dunkler Materie.

Inhaltsverzeichnis:

Einleitung
1. Warum wir glauben, dass es Dunkle Materie gibt
1.1 Die Anfänge
1.2 Wie man Dunkle Materie findet - Oorts Beobachtungen der Milchstraße
1.3 Wie man Dunkle Materie findet - Zwickys Beobachtungen von Galaxienhaufen
1.4 Dunkle Materie in Galaxiengruppen und -haufen und das heiße Gas
1.5 Wenn Massen wie Linsen wirken
1.6 Fehlende Masse in einzelnen Galaxien
1.7 Der kosmologische Einfluss galaktischer Masse
1.8 Dunkle Materie in anderen Galaxien
1.9 Dunkle Materie auf kosmologischen Skalen - Die kosmische Hintergrundstrahlung
1.10 Das schwingende Universum
1.11 Immer bessere Beobachtungen
1.12 Kalte Dunkle Materie
1.13 Keine Materie, wie wir sie kennen

2. Was sich hinter der Dunklen Materie verbergen könnte
2.1 Astrophysikalische Ansätze: Suche nach Mikrolinsen
2.2 Neue Ideen für die Identität von MACHOs
2.3 Das Standardmodell der Teilchenphysik
2.4 Das WIMP
2.5 Die direkte Suche nach WIMPs
2.6 Die indirekt e Suche nach WIMPs
2.7 WIMPs in Beschleunigern
2.8 Axionen
2.9 Sterile Neutrinos
2.10 Dunkle-Materie-Kandidaten - Wie geht es weiter?

3. Probleme des Standardmodells
3.1 Simulationen der Strukturbildung
3.2 Fehlende Satelliten
3.3 Die merkwürdige Ausrichtung der Satelliten
3.4 Das Dichteprofil
3.5 «Too big to fail»
3.6 Merkwürdige Korrelationen
3.7 Probleme und mögliche Lösungen
3.8 Eine Modifikation der Theorie Newtons
3.9 MOND und ihre Probleme
3.10 Die Hubble-Kontroverse
3.11 Das Lithium-Problem
3.12 Anomalien der Hintergrundstrahlung
3.13 Das Dunkle-Materie-Problem: Ein Fall für Philosophen

4. Der philosophische Blick auf die Dunkle Materie
4.1 Ein Kampf zwischen Paradigmen?
4.2 Ein Problem der Modelle?
4.3 Ist Dunkle Materie real?
4.4 Erkenntnisgrenzen


Bibliographie
Bildnachweis

Rezension:

"Eine angenehm kompakte und ausgesprochen lesenswerte Zusammenstellung eines spannenden und aktuellen Themas der modernen Astrophysik."
Stefan Gillessen

"Schafft es, dieses Thema mit etlichen seiner Facetten auf gerade einmal 120 Seiten zu beschreiben."
mdr wissen, Patrick Klapetz