Bücher der Reihe Astrophysik aktuell

Das Universum expandiert beschleunigt! Diese Beobachtung wirft die Energiebilanz im kosmologischen Standardmodell durcheinander - und zwingt die Astrophysiker zu neuen theoretischen Ideen. Es ist also doch nicht, wie jahrzehntelang angenommen, so, dass nur Materie durch ihre Gravitation die Entwicklung des Universums steuert, sondern maßgeblich scheint eine Form von unbekannter "Dunkler Energie" zu sein, die sich, wie der "Große Bruder", dezent im Hintergrund versteckt hält. A.W.A. Pauldrach, Spezialist für Supernovae, erläutert in diesem Astrophysik-aktuell-Band, was explosive Leuchttürme am Himmel über die kosmische Expansionsbewegung verraten und welche wesentlichen Puzzlesteine in unserem Bild vom Universum zu legen sind, um die Signaturen einer Dunklen kosmischen Energie zu erkennen. Dabei öffnet sich für den Leser ein spannender Werkzeugkasten der Astrophysik, in dem numerische Simulationen, Lichtkurven und Spektraldiagnostik unverzichtbar sind, um dem Rätsel der "Dunklen Energie" auf die Spur zu kommen.

Raum und Zeit sind die groe Buhne, auf der sich unser Leben und alle irdischen und kosmischen Vorgange abspielen. Meist erleben wir Raum und Zeit als unveranderlich und unbeeinflussbar. Doch Raum und Zeit konnten Eigenschaften haben, von denen selbst Einstein nicht zu traumen wagte. Andreas Muller erlautert unser modernes und hochst faszinierendes naturwissenschaftliches Weltbild und stellt das erfolgreiche Konzept der Raumzeit vor, das vor gut hundert Jahren von Albert Einstein begrundet wurde. Daruber hinaus fuhrt er den Leser bis zu den spannendsten Fragen der Gegenwart: Gibt es mehr als drei Raumdimensionen? Sind Raum und Zeit grundsatzlich in endliche, minimale Stucke zerhackt? Werden Raum und Zeit ewig existieren? Und welche Schlussfolgerungen uber die Natur von Raum und Zeit mussen wir vor dem Hintergrund moderner Forschung ziehen?

Die Strukturbildung im Kosmos ist neben der Expansionsgeschichte des Universums ein heißes Thema der Kosmologie. Denn die Frage, wie Sterne und Galaxien und die verschiedensten astronomischen Exoten entstanden sind, führt die Astronomen vor immer neue Rätsel. Denn es ist, wenn alles mit allem zusammenhängt, nicht so einfach, anhand physikalischer Gesetze rechnerisch Galaxien aus Staub und Materie enstehen zu lassen oder zu verfolgen, was bei Galaxienkollisionen passiert. Wie sich die Astrophysik dennoch Einblicke in die Entstehung der beobachteten Strukturen zu verschaffen weiß, verrät dieses Buch.

Supernovae sind spektakuläre Explosionen am Ende eines Sternlebens, die sich durch das plötzliche Aufleuchten eines ansonsten unauffälligen Sterns am Himmel zeigen und denen viele beobachtende Hobbyastronomen nachjagen. Thomas Janka, Supernovaforscher am Max-Planck-Institut für Astrophysik, führt seinen Lesern anschaulich die extremen Bedingungen vor Augen, die nur noch vom Urknall übertroffen werden und viele spannende Rätsel der Kosmologen lösen helfen.

Wussten Sie, dass pro Sekunde mehr als hundert Billionen Neutrinos durch Ihren Körper rauschen? Allerdings treten Neutrinos mit ihrer Umwelt unglaublich selten in Austausch - genau diese Eigenschaft macht sie für die Astronomie so interessant: Sie erreichen uns von Regionen des Kosmos, aus denen nie ein Lichtstrahl zu uns dringen kann. Sie können uns Informationen vom Innern der Sonne geben, von dort, wo die Kernreaktionen ablaufen, aus denen unser Zentralgestirn seine Energie bezieht. Sie fliegen tausende Lichtjahre durch die kompakten Regionen im Zentrum unserer Galaxis hindurch. Und sie entweichen sogar aus den kosmischen Höllen, die sich im Innern von sogenannten aktiven Galaxien befinden, denjenigen Orten im Universum, an denen es zu den gewaltigsten Energieausbrüchen kommt, die es überhaupt geben mag. Unsere Erkundungsfahrt durch den Kosmos ist gleichzeitig ein Ausflug in die Unterwelt: Neutrinoteleskope befinden sich in Erzminen, entlang von Tunneln durch mächtige Gebirgsketten,im Tiefenwasser des Baikalsees oder im kilometerdicken Eispanzer des Südpols. Mit diesem Buch erfahren Sie, wieso man mit ¿Geisterteilchen¿ unser Universum erforschen kann, wie Neutrinos entstehen, vor welche Probleme ihre Beobachtung die Forscher stellt und welche Rätsel sie immer noch bereithalten.

Die Expansionsgeschichte des Universums stellt aktuelle kosmologische Forschung im Stil der Astrophysik-Aktuell-Reihe dar: knapp und kompakt, mit vielen Abbildungen fur Hobbyastronomen und Physiklehrer. Die Entwicklung des Universums vom heien Urknall bis zum kalten Kosmos wird hier aus physikalischer Sicht erzahlt, beginnend mit der Geburt von Raum und Zeit, Struktur und Kraft, Strahlung und Materie. Helmut Hetzneckers Buch zeigt anhand der physikalischen Modelle, wie man aus der Strahlung von Sternen und Galaxien und dem Energieausbruch am Beginn des Urknalls die Evolutionsgeschichte des Universums entschlsselt - mit einem Entwicklungsmodell, das Alexander A. Friedman und Georges H. Lematre in den 1920er und 1930er Jahren erdachten und in dem auch Einsteins berhmte Eselei"e; ihren Platz gefunden hat: Die kosmologische Konstante, die uns nicht nur hilft, die grorumigen Verteilungsmuster der Galaxien und Superhaufen zu verstehen, sondern auch den Schlssel liefert, um dem Rtsel der Dunklen Materie nachzuspren. Helmut Hetznecker arbeitet auf dem Gebiet der kosmologischen Strukturbildung und der Struktur Dunkler Halos. Er promovierte 2001 am Max-Planck-Institut fr Astronomie in Heidelberg, wo er bis Ende 2004 beschftigt war. Seit 2005 gehrt er der Arbeitsgruppe Computational Astrophysics an der Ludwig-Maximilians-Universitt in Mnchen an.