ASTRO - PHYSIK

Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt.

Albert Einstein

Galaktische Magnetfelder: Was bringt die Zukunft?

Galaktische Rotationskurve, https://commons.wikimedia.org/wiki/File:M33_rotation_curve_HI.gif Galaktische Rotationskurve: Sterne weit aussen sind zu schnell!

Den Ursprung von galaktischen Magnetfeldern und deren Beobachtung habe ich bereits besprochen. Gerade Letzteres kann ich der Zukunft noch stark verbessert und verfeinert werden. Neue, grössere und präzisere Teleskope werden dazu beitragen Magnetfelder besser zu verstehen. Bestehende Theorien werden anhand der Beobachtungen überprüft werden können. Und hoffentlich werden sich dabei einige Diskrepanzen auftun, welche zu verbesserten Theorien führen werden und die Natur noch genauer umschreiben und unser Verständnis des Alls vertiefen.

Bis dahin muss man sich wohl mit Computersimulationen begnügen, um neue Theorien zu testen. Mittlerweile gibt es ganze Bibliotheken an Computer-Code, um galaktische Magnetfelder bei der Simulation von Galaxien-Entstehung und Formation des Kosmos zu berücksichtigen. Diese laufen meist auf Supercomputern und können neue Erkenntnisse generieren.

Supercomputer entwickeln jedoch (noch) keine eigenen Theorien der Physik. Es sind immer noch die Theoretiker, die daran arbeiten. Mit bestehenden Theorien kann bereits so einiges erklären. Jedoch gibt es immer noch Ungereimtheiten und offene Fragen. Zukünftige Theorien sollten diese lösen und beantworten. Die Frage, wie galaktische Magnetfelder entstehen und sich entwickeln ist nur eine davon.

Aber was könnten wir davon erwarten? Nun, da kann man nun natürlich tief in die Hypothesen-Kiste greifen und sich einiges ausmalen. Zum Beispiel scheint es in Galaxien mehr Masse zu geben, als man sieht. Masse hält die Galaxien zusammen. Sterne weiter aussen scheinen sich aber zu schnell zu bewegen. Sie haben so hohe Geschwindigkeiten, dass sie eigentlich davonfliegen müssten. Wäre weiter innen jedoch mehr Masse, als man sieht, könnten sich die Sterne so schnell bewegen, ohne wegzufliegen. Doch diese Masse sieht man nicht! Man nennt diese zusätzliche Masse deshalb auch dunkle Materie. Es könnte aber allenfalls auch andere Mechanismen geben, die die Galaxien zusammenhalten. Vielleicht das magnetische Feld. Im Inneren der Galaxie spielt das Magnetfeld gegenüber der Masse kaum eine Rolle. Auch in Sonnendistanz vom galaktischen Zentrum sind die Effekte des galaktischen Magnetfeldes vernachlässigbar. Aber je weiter nach draussen man wandert, desto dominanter werden diese Effekte. Am Rand dominieren sie sogar. Und genau in diesem Bereich scheinen die Sterne aber eben zu schnell zu sein, um nur mit der sichtbaren Materie und deren Gravitation erklärbar zu sein. Ein besseres Verständnis der galaktischen Magnetfelder könnte dabei helfen zu verstehen, ob es wirklich dunkle Materie braucht oder ob allenfalls das Magnetfeld so ausgestaltet ist, dass die Sterne sich dort draussen so schnell bewegen können, ohne wegzufliegen. Dies könnte sogar durch eine andere Beobachtung überprüft werden: Der Gravitationslinsen-Effekt. Masse krümmt die Raumzeit. Da sich Licht in dieser Ausbreitet, ist es dieser Beugung unterworfen. Es fliegt also eine Kurve um eine grosse Masse. Diese Ablenkung kann wie eine Linse wirken und das Bild, dass bei uns ankommt, vergrössern. Je stärker dieser Effekt ist, desto grösser muss die Masse sein, die die Raumzeit krümmt und so das Licht ablenkt. Galaxien lassen sich so wiegen! Allerdings kann nicht nur Masse Licht ablenken, sondern auch starke Magnetfelder. Es müsste möglich sein zu berechnen, wie stark ein Magnetfeld sein muss, um für die zusätzliche Krümmung, die sonst durch die dunkle Materie verursacht würde, verantwortlich zu sein. Quasi ein Magnetfeldstärke—Masse-Äquivalent. Das wäre natürlich der Extremfall, allenfalls sind Magnetfelder nur ein zusätzlicher Effekt, neben dunkler Materie. Doch dies wird nur durch Beobachtungen zu klären sein. Die Zukunft wird es zeigen.

Wir sind umgeben von mysteriös erscheinenden Feldern. Das Universum hat viele ungeklärte und vielleicht noch unbekannte Eigenschaften. Doch wir haben begonnen nachzuforschen, zu überlegen, zu eruieren wie sich diese Wunder des Alls erklären lassen könnten und sind nicht in einem Zustand des Staunens verblieben wie der Zauberer Rincewind in Terry Pratchetts The Colour of Magic:

‘We’ve strayed into a zone with a high magical index,’ Rincewind said. ‘Don’t ask me how. Once upon a time a really powerful magic field must have been generated here, and we’re feeling the after-effects.’ ‘Precisely,’ said a passing bush.

Geschichte der Teilchenphysik – Teil 1: Die Entdec...
Ursprung galaktischer Magnetfelder

Ähnliche Beiträge

 

Kommentare

Derzeit gibt es keine Kommentare. Schreibe den ersten Kommentar!
Bereits registriert? Hier einloggen
Gäste
Dienstag, 10. Dezember 2019
Cookies erleichtern die Bereitstellung unserer Dienste. Mit der Nutzung unserer Dienste erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies verwenden.
Weitere Informationen Ok Ablehnen