Society | Astrophysik
Protonen, Elektronen und solche Sachen
![Bottacini, Eugenio](/sites/default/files/styles/ar/public/images/c667dc61-2d41-467d-a706-c1fdbe14f930.jpeg?h=71976bb4&itok=HcLy8KfF)
Foto: Salto.bz
Nach zwei Jahren Pandemie haben das Realgymnasium Meran und die TFO Meran vor Kurzem wieder eine Science Night veranstaltet. Ehemalige Abiturienten und Abgänger werden eingeladen, einen Vortrag über ihr Berufsleben zu halten. Diesmal zu Gast im Peter-Thalguter-Haus in Algund: Eugenio Bottacini, ehemaliger Abiturient am WisLyz Meran und inzwischen erfolgreicher Astrophysiker an den Universitäten Stanford und Padua. Zurzeit befasst er sich mit relativistischen Effekten auf Schwarze Löcher, die sich in Zentren von Galaxien befinden. Sehr spannend also. Darüber hinaus koordiniert er als wissenschaftlicher Leiter eine neue Mission namens GECCO.
Psychologie der Astrophysik
„Manchmal haben wir Glück und durch das Zentrum einer Galaxie bewegt sich Materie – Protonen, Elektronen, Teilchen und solche Sachen. Diese können wir mit hochspezialisierten Teleskopen beobachten und wie durch ein Auspuffrohr können wir in das Innere einer Galaxie sehen“, so Bottacini. Obwohl die sichtbaren Galaxien scheinbar über sehr viel Masse verfügen, handelt es sich dabei in Wirklichkeit aber nur um ein Prozent der tatsächlichen Masse, erklärte der Wissenschaftler, der sein Forschungsfeld folgendermaßen beschrieb: „Wissenschaft mit einem Prozent des Sichtbaren zu betreiben, grenzt schon beinahe an Psychologie.“
Wissenschaft mit einem Prozent des Sichtbaren zu betreiben, grenzt schon beinahe an Psychologie.
Bottacini gab im Rahmen seines Vortrages einen kurzen Ausblick auf die Zukunft unserer Milchstraße, deren Schicksal es ist, in rund fünf Milliarden Jahren mit unserer Nachbar-Galaxie, dem Andromeda-Nebel, zusammenzustoßen. Das Ergebnis dieses Clash of Galaxies wird ein großer runder Sternenhaufen sein – in der Fachsprache als „red and dead“ bezeichnet. Warum tot? Weil darin kaum oder nur mehr sehr wenige neue Sterne entstehen können.
Dunkle Materie
Während die Forschung vor rund 20 Jahren noch davon ausgegangen ist, dass das Universum kollabieren, also in sich zusammenfallen wird, geht man heute von einer anderen Theorie aus. Man hat errechnet, dass der Urknall vor 13,7 Milliarden Jahren stattgefunden haben muss, erklärt der Forscher. Sämtlichesss Masse des Universums war auf einen Punkt konzentriert, dehnte sich urplötzlich aus und expandiert seitdem. Zuerst hätten sich Sterne gebildet, anschließend Galaxien, die wiederum zusammenprallen und sich zu größeren Materieansammlungen vereinigen. Sternenhaufen sind das letzte Stadium in dieser hierarchischen Entwicklung, erklärte der Astrophysiker. Während man nur ein Prozent der Materie von Galxien optisch wahrnehmen kann, geht man davon aus, dass rund 90 Prozent aus sogenannter dunkler Materie besteht, „von dem man nicht weiß, was es ist!“
Ein neues Universum
Die Materie könnte das sich ausdehnende Universum nicht zusammenhalten, folglich müsste es eine Energie geben, die dafür verantwortlich ist und als „dunkle Energie“ bezeichnet wird. Diese sei eine Konstante im Universum, erläuterte der Wissenschaftler. In jedem Quadratzentimeter des Universums sei gleich viel dieser dunklen Energie vorhanden. Auch wenn sich das Universum ausdehnt, so bleibt die Dichte der dunklen Energie doch immer gleich. „Wir wissen nicht warum!“, so Bottacini.
Wir wissen nicht warum!
Die Galaxien werden zusammenprallen und es werden immer mehr Schwarze Löcher entstehen, die am Ende alles verschlucken. Dennoch gebe es eine Vorhersage des theoretischen Pysikers Stephen Hawking, wonach Schwarze Löcher Energie abstrahlen. Nach dieser Theorie wird das Universum am Ende nur aus Raum, dunkler Energie und Strahlungsenergie bestehen. Aber auch in diesem Universum wird es Schwankungen geben; ein Raum, in dem Energie vorhanden ist, ist den Gesetzen des 2. thermodynamischen Hauptsatzes unterworfen: In einem Raum mit niedriger Entropiekonfiguration wird die Entropie gleich bleiben oder zunehmen. Sollte sie zunehmen, dann könnte ein neues Universum entstehen, so Bottacini.
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