{"id":24022,"date":"2017-08-11T06:00:15","date_gmt":"2017-08-11T04:00:15","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/08\/11\/sternengeschichten-folge-246-der-dunkle-fluss\/"},"modified":"2025-05-14T16:34:31","modified_gmt":"2025-05-14T14:34:31","slug":"sternengeschichten-folge-246-der-dunkle-fluss","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2017\/08\/11\/sternengeschichten-folge-246-der-dunkle-fluss\/","title":{"rendered":"Sternengeschichten Folge 246: Der dunkle Fluss"},"content":{"rendered":"

\"SG_Logo\"<\/a>Das ist die Transkription einer Folge meines Sternengeschichten-Podcasts<\/a>. Die Folge gibt es auch als MP3-Download<\/a> und YouTube-Video<\/a>.<\/i><\/p>\n

Mehr Informationen: [Podcast-Feed<\/a>][iTunes<\/a>][Bitlove<\/a>][Facebook<\/a>] [Twitter<\/a>][Sternengeschichten-App<\/a>]<\/i><\/b>
\n\u00dcber Bewertungen und Kommentare freue ich mich auf allen Kan\u00e4len.<\/span>
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\nSternengeschichten Folge 246: Der dunkle Fluss<\/b><\/p>\n

Sternengeschichten Folge 246: Der dunkle Fluss<\/p>\n

Dunkler Fluss! Das klingt ein wenig mysteri\u00f6s. Das klingt ein wenig romantisch. Das klingt eigentlich gar nicht nach Astronomie. Es ist aber Astronomie, denn beim dunklen Fluss geht es nicht um irgendein besonderes Gew\u00e4sser sondern um die Eigenschaften von Galaxien. In Folge 63 der Sternengeschichten habe ich schon mal ausf\u00fchrlich \u00fcber die gro\u00dfr\u00e4umige Struktur des Universums gesprochen. So wie Planeten sich in Sonnensystemen zusammenfinden und viele Sterne gemeinsam eine Galaxie bilden, ordnen sich auch die Galaxien selbst wieder in gro\u00dfen, durch Gravitation aneinander gebundenen Galaxienhaufen an. Diese Galaxienhaufen – und Haufen die aus Galaxienhaufen bestehen – sind die gr\u00f6\u00dften Strukturen die wir im Kosmos kennen.<\/p>\n

Verschiedene Beobachtungskampagnen haben in der Vergangenheit die Verteilung der Galaxienhaufen im Universum gemessen. Und dabei nicht nur deren Position bestimmt sondern auch die Geschwindigkeit bestimmt mit der sie sich bewegen. Eine Frage die sich hier sofort stellt lautet: Die Geschwindigkeit in Bezug auf was? Die Angabe einer Geschwindigkeit macht ja nur dann Sinn, wenn man wei\u00df auf was sie sich bezieht. In Bezug auf die Oberfl\u00e4che der Erde bewege ich mich momentan zum Beispiel gar nicht, denn ich sitze an meinem Schreibtisch und spreche in ein Mikrofon. In Bezug auf die Sonne bewege ich mich allerdings sehr wohl und zwar mit ungef\u00e4hr 30 Kilometer pro Sekunde gemeinsam mit der Erde um sie herum. Und so weiter: Erde und Sonne bewegen sich gemeinsam durch die Galaxie; die Galaxie mit Erde, Sonne und all ihren anderen Sternen bewegt sich durch den lokalen Galaxienhaufen. Und auch der bewegt sich – aber in Bezug auf was?<\/p>\n

\"Der<\/a>
Der Galaxienhaufen Abell 1689 (Bild: NASA, N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Racah Institute of Physics\/The Hebrew University), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI), G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO\/Lick Observatory), the ACS Science Team and ESA; <\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

Die Referenz die man in diesem Fall benutzt ist der kosmische Mikrowellenhintergrund. Davon habe ich in Folge 66 schon ein wenig mehr erz\u00e4hlt. Kurz gesagt handelt es sich dabei um die allererste Strahlung; das allererste Licht das sich im Kosmos ausbreiten konnte. W\u00e4hrend der ersten 400.000 Jahre seiner Existenz war das Universum noch zu hei\u00df als das komplette Atome existieren konnten. Die Elektronen der Atomh\u00fcllen waren von den Atomkernen getrennt und schwirrten \u00fcberall durch die Gegend. Dadurch behinderten sie das Licht, das von den Elektronen aufgehalten wurde und sich nicht ausbreiten konnte. Erst als der Kosmos weit genug abgek\u00fchlt war, haben sich die Elektronen an die Atomkerne gebunden und der Weg f\u00fcr die Strahlung war frei. Einen Teil dieses allerersten Lichts k\u00f6nnen wir auch heute noch beobachten und es zeigt uns das \u00e4lteste Bild unseres Kosmos; quasi ein Babyfoto des Universums.<\/p>\n

Da diese allererste Strahlung \u00fcberall<\/i> im Universum entstanden ist erreicht sie uns auch heute noch von allen Punkten des Kosmos und aus allen Richtungen. Sie ist fast komplett gleichm\u00e4\u00dfig \u00fcber den ganzen Himmel verteilt: W\u00fcrde es sich dabei um sichtbares Licht handeln das wir sehen k\u00f6nnen und nicht um langwellige Mikrowellenstrahlung, dann k\u00f6nnten wir mit unseren Augen den ganzen Himmel gleichm\u00e4\u00dfig leuchten sehen. Aber weil es eben kein sichtbares Licht ist sind wir auf entsprechende Messinstrumente angewiesen die uns das gleichm\u00e4\u00dfige Leuchten des Mikrowellenhintergrunds zeigen. Und dieser Hintergrund eignet sich wunderbar als Bezug f\u00fcr die Angabe der Geschwindigkeit von Galaxien.<\/p>\n

Nach allem was wir bisher \u00fcber die Entstehung des Universums und die Entstehung der Galaxien wissen, sollte es da keine bevorzugten Richtungen und Geschwindigkeiten geben. Sie sollten sich komplett zuf\u00e4llig in alle m\u00f6glichen Richtungen bewegen. Im Jahr 2008 haben dann aber Wissenschaftler um Alexander Kashlinsky vom Goddard Space Flight Center der NASA die Bewegung von 700 Galaxienhaufen im Detail untersucht. Und dabei entdeckt dass sie das nicht<\/i> zuf\u00e4llig tun. Sie scheinen sich bevorzugt in eine ganz bestimmte Richtung zu bewegen; auf einen Punkt zu der von uns aus gesehen neben dem Sternbild des Zentauren liegt. <\/p>\n

Ein paar Jahre sp\u00e4ter hat man dann Daten des WMAP-Satelliten in die Analyse mit einbezogen. WMAP, die „Wilkinson Microwave Anisotropy Probe“ wurde speziell f\u00fcr die Messung der kosmischen Hintergrundstrahlung gebaut. Kashlinsky und seine Kollegen konnten jetzt 1400 Galaxienhaufen untersuchen und fanden wieder keine zuf\u00e4llige Verteilung der Bewegungsrichtung sondern eine gerichtete Str\u00f6mung der Galaxien auf einen bestimmten Punkt zu. <\/p>\n

Die Bewegung von Galaxienhaufen auf diesen gro\u00dfen Ma\u00dfst\u00e4ben ist immer ein Resultat der Gravitationskraft. Wenn sich alles in eine bestimmte Richtung bewegt, dann muss sich dort mehr Materie befinden als anderswo die eine st\u00e4rkere Gravitationskraft aus\u00fcbt als die anderen Regionen im Universum. \u00dcber ein \u00e4hnliches Ph\u00e4nomen habe ich schon in Folge 113 der Sternengeschichten gesprochen als es um den „Gro\u00dfen Attraktor“ ging. In diesem Fall war die Sache aber ein wenig komplizierter. Dort war nichts zu beobachten was diese Bewegung verursachen h\u00e4tte k\u00f6nnen. Man wusste nur, dass die Bewegung stattfindet, aber nicht was sie verursacht. Und in Anlehnung an die dunkle Materie<\/i> und die dunkle Energie<\/i>, zwei andere astronomische Ph\u00e4nomene von deren Existenz man zwar wei\u00df, dessen Ursache man aber noch nicht kennt, haben Kashlinsky und seine Kollegen ihre Entdeckung den „dunklen Fluss“ genannt. Aber so wie man dunkle Materie und dunkle Energie nicht miteinander verwechseln darf, weil es sich dabei um v\u00f6llig unterschiedliche Dinge handelt, darf man auch den dunklen Fluss nicht mit der dunklen Materie und der dunklen Energie in Verbindung bringen. Alle drei Ph\u00e4nomene teilen sich zwar das Adjektiv „dunkel“, aber das hei\u00dft in diesem Fall eben nichts anderes als „unbekannt“.<\/p>\n

Nat\u00fcrlich haben die Astronomen trotzdem spekuliert um was es sich handeln k\u00f6nnte. Die einfachste M\u00f6glichkeit: Materie die wir schlicht und einfach nicht sehen k\u00f6nnen. Nicht, weil es sich um irgendeine mysteri\u00f6se Substanz handelt. Sondern weil wir nicht das gesamte Universum sehen k\u00f6nnen. Wir k\u00f6nnen nur das Licht sehen, dass in den 13,8 Milliarden Jahren seit denen das Universum existiert Zeit hatte, bis zu uns zu gelangen. Wir gehen aber davon aus, dass der gesamte Kosmos viel zu gro\u00df ist als das wir alles sehen k\u00f6nnten was er enth\u00e4lt. In Folge 69 der Sternengeschichten habe ich von der kosmischen Inflation gesprochen, also der Phase unmittelbar nach dem Urknall als sich das Universum w\u00e4hrend einer enorm kurzen Zeit enorm schnell ausgedehnt hat. Viel schneller als das Licht – was \u00fcbrigens kein Widerspruch zu Einsteins Relativit\u00e4tstheorie ist. Die besagt nur, dass sich nichts schneller als das Licht bewegen kann. Das bedeutet: durch<\/i> den Raum bewegen! Bei der Expansion des Kosmos bewegt sich aber nichts durch den Raum. Der Raum selbst dehnt sich aus und das kann er im Prinzip so schnell machen, wie er m\u00f6chte. Und wenn er sich fr\u00fcher einmal \u00fcberlichtschnell ausgedehnt hat – wovon alle g\u00e4ngigen Theorien zur Entstehung des Universums ausgehen – dann ist der Kosmos heute so gro\u00df, dass es viele Regionen gibt von denen wir nichts sehen weil das Licht uns von dort noch nicht erreicht hat. Hinter diesem „kosmischen Horizont“ k\u00f6nnten sich Materieansammlungen befinden deren Gravitationskraft die Galaxienhaufen beeinflusst. Die Gravitationskraft selbst kann sich nat\u00fcrlich auch nicht schneller als das Licht bewegen. Aber es geht hier ja um Galaxien die sich sehr, sehr weit von uns entfernt befinden. Sie sind also, vereinfacht gesagt, n\u00e4her am Horizont als wir. Der Horizont selbst ist aber immer nur Ansichtssache: Was f\u00fcr uns dahinter liegt und uns (noch) nicht beeinflussen kann ist von einem anderen, weit entfernten Beobachtungspunkt durchaus sichtbar und sp\u00fcrbar. Die fernen Galaxien also k\u00f6nnen die Gravitation sp\u00fcren von der wir nichts mitkriegen. Aber wir k\u00f6nnen diese Galaxien sehen und der dunkle Fluss zeigt uns, dass da etwas ist was wir nicht sehen k\u00f6nnen, aber die Galaxien beeinflusst.<\/p>\n

\"Die<\/a>
Die kosmische Hintergrundstrahlung zeigt, wie die Materie im fr\u00fchen Universum verteilt war Bild: ESA and the Planck Collaboration<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n

M\u00f6glicherweise zumindest. Denn es gibt noch einen weiteren wichtigen Unterschied. Wie ich in den Folgen 25 und 26 erkl\u00e4rt habe, sind die dunkle Materie und die Energie mittlerweile so gut wie zweifelsfrei nachgewiesen. Wir kennen zwar deren Ursache nicht, aber dass da etwas ist, das eine Ursache haben muss, ist mehr oder weniger unstrittig. Beim dunklen Fluss ist das nicht so. Denn hier gab es schon ziemlich bald Kritik anderer Astronomen. Ich habe vorhin deswegen so ausf\u00fchrlich \u00fcber die kosmische Hintergrundstrahlung gesprochen weil man die wirklich gut verstehen muss, wenn man sie als Referenz f\u00fcr die Geschwindigkeit von Galaxienhaufen benutzen will. Macht man hier einen Fehler, dann stimmen auch die Geschwindigkeitsangaben nicht. Und wenn die Hintergrundstrahlung auch sehr, sehr gleichm\u00e4\u00dfig verteilt ist, gibt es doch kleine Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten. Die muss man kennen und ber\u00fccksichtigen und das ist eine sehr komplizierte Aufgabe. Die Messungen sind nicht einfach; es gibt Unmengen an st\u00f6renden Einfl\u00fcssen die man identifizieren und bei den Berechnungen ber\u00fccksichtigen muss, und so weiter. Und viele Wissenschaftler waren und sind der Ansicht, dass das bei der „Entdeckung“ des dunklen Fluss nicht ausreichend gut passiert ist. Die Galaxienhaufen w\u00fcrden sich nicht wirklich alle in eine bestimmte Richtung bewegen. In Wahrheit habe man einfach nur den als Referenz dienenden Hintergrund nicht genau genug verstanden und so die Geschwindigkeiten falsch bestimmt.<\/p>\n

Und tats\u00e4chlich haben andere Daten aus anderen Beobachtungen keine Anzeichen einer gerichteten Bewegung gezeigt. Und als dann der Nachfolger des WMAP-Satelliten, das europ\u00e4ische Planck-Weltraumteleskop die Hintergrundstrahlung noch genauer vermessen hat als je zuvor, fanden sich auch hier keine Hinweise auf den dunklen Fluss. Das war zumindest die Meinung einiger Wissenschaftler; andere, die andere mathematische Methoden zur Datenauswertung verwendet haben waren dagegen der Ansicht dass es einen dunklen Fluss durchaus geben k\u00f6nnte.<\/p>\n

Und das ist mehr oder weniger der aktuelle Stand der Dinge. Die Geschwindigkeit und die Bewegungsrichtung von weit entfernten Galaxienhaufen l\u00e4sst sich derzeit nicht genau genug bestimmen um einen dunklen Fluss zweifelsfrei nachzuweisen. Oder zu widerlegen. Der dunkle Fluss ist eine faszinierende Sache, eine M\u00f6glichkeit etwas \u00fcber einen Teil des Universums herauszufinden der uns eigentlich verschlossen ist. Vielleicht ist der dunkle Fluss aber auch nur das Result ungenauer Messungen. Das wird erst die Zukunft zeigen…<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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