Beam me up, Potsdam - Einmal Milchstraße und zurück!

Der Begriff „Transparente Materie“ würde eigentlich besser als „Dunkle Materie“ passen, denn die geheimnisvolle Masse, die über 80 Prozent unserer Galaxie ausmacht, ist unsichtbar. Sie leuchtet nicht selbst und liegt nicht in Form von Sternen oder Planeten vor. Galaxien wie unsere Milchstraße sind in einen großen Halo aus Dunkler Materie eingebettet, der sie durch seine zusätzliche Masse und Gravitationswirkung zusammenhält. Vieles ist noch unbekannt und damit faszinierend, sagt Dr. Marcel Pawlowski vom Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP). Der Forschungsgruppenleiter im Projekt „Kosmische Choreographien“ beschäftigt sich vorwiegend mit Zwerg- und Satellitengalaxien sowie deren Dynamik. Dass die Satellitengalaxien einer Art Anordnung folgen wie bei einem Reigen und nicht chaotisch wie bei einem Rockkonzert durcheinander springen, lernt Annette Weiß in dieser Folge.

Sterne entstehen in dichten interstellaren Gaswolken, in unserer Heimatgalaxie zum Beispiel in den Spiralarmen der Milchstraße. Ihre eigene Gravitation und die Energieerzeugung in Form von Kernfusion stabilisieren sie zu perfekten, fast kugelförmigen Gebilden. Für Prof. Dr. Dr. Stephan Geier, Professor für Stellare Astrophysik am Institut für Physik und Astronomie der Universität Potsdam, ist vor allem ihre Anfangsmasse und damit Lebensdauer interessant. Er weiß Erhellendes zu berichten: von Roten Riesen und Weißen Zwergen, Doppelsternen und Sternhaufen, Supernovae und Lichtblitzen. Als Historiker kann er sogar der Astrologie etwas abgewinnen: Der Glaube an den Einfluss der Gestirne auf das irdische Leben hat der Wissenschaft Astronomie den Weg geebnet.

Viele der Sterne in der Milchstraße sind nicht alleine im Universum unterwegs, sondern befinden sich in Systemen mit anderen Sternen. Dabei sind beide Sterne gravitativ gebunden und umkreisen einander. Sie formen somit ein Doppelsternsystem, wobei die Abstände und Umlaufzeiten verschiedener Systeme sehr stark variieren können. Prof. Dr. Tim Dietrich, Leiter der Abteilung Theoretische Astrophysik am Institut für Physik und Astronomie der Universität Potsdam, interessiert sich vor allem für kompakte Neutronensterne und Schwarze Löcher. Besonders die Sekunden vor und nach der Kollision zweier solcher Objekte findet Prof. Dietrich spannend. Um solche Zusammenstöße inklusive der enormen Energien, die bei solchen Kollisionen freigesetzt werden, sowie die Kräuselungen der Raumzeit in Form von Gravitationswellen, die Gammablitze und andere ausgesendete Strahlung richtig zu verstehen, benötigt man verschiedene Methoden und Theorien aus unterschiedlichen Forschungsfeldern. Kombiniert man diese miteinander, dann ermöglichen Neutronensternkollisionen es, Einsteins Relativitätstheorie auf den Prüfstand zu stellen und sie lassen Rückschlüsse auf die Eigenschaften unseres Universums zu.

In dieser Folge besucht Moderatorin Annette Weiß von proWissen Potsdam e.V. den Dom. Damit ist keine Kirmes gemeint, sondern das Observatorium auf dem Dach des Instituts für Physik und Astronomie in Golm. Institutsleiter Prof. Dr. Philipp Richter erklärt das interstellare Medium. Dreihundert bis vierhundert Milliarden Sterne gibt es in unserer Milchstraße, die die Form einer Scheibe hat. Zwischen den Sternen ist nicht etwa ein Vakuum, sondern ein extrem dünnes, gasförmiges Medium, das sogenannte „interstellare Medium“. Es besteht aus Ionen, Molekülen, Atomen und winzigen Partikeln, den interstellaren Staubteilchen. Interstellare Gaswolken gehören zu den spektakulärsten Objekten im Kosmos mit oftmals bizarren Formen und Strukturen. Unter der eigenen Gravitationskraft ballt sich das Gas zusammen, bildet dichte Klumpen und bringt so neue Sterne hervor. Auch unsere Sonne ist aus so einem interstellaren Klumpen entstanden.