Meinung des CNRS über den Forscher Jean-Pierre Petit

Meinung des CNRS über den Forscher Jean-Pierre Petit

In dieser Datei, erschienen in seiner Zeitschrift, äußert das CNRS seine Meinung zu den Arbeiten der Astrophysik und Kosmologie von Jean-Pierre Petit

8. März 2005

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Licht). als Typ Ia-Supernovae, also als natürliche nukleare Explosionen. Diese seltenen Phänomene werden als „Standardkerzen“ bezeichnet, da ihre absolute Helligkeit und man weiß

Die Beobachtung von fernen Typ Ia-Supernovae (hier SN1994D, unten links im Bild) ermöglichte den Astrophysikern, festzustellen, dass das Universum sich beschleunigt

bestimmen ihre Entfernung durch zwei verschiedene Methoden. Doch bei den Beobachtungen von 1998 zeigten die fernsten Supernovae ein schwächeres Licht als erwartet in einem Universum, dessen Ausdehnung ausschließlich durch Materie verursacht wird. Daraus ergibt sich eine Schlussfolgerung. Die scheinbare Schwäche der Helligkeit wird durch die Entfernung des Himmelskörpers erklärt. Seine Galaxie befindet sich weiter weg, als man dachte. Das Universum muss also schneller expandiert haben, als erwartet. Um das Phänomen zu erklären, muss man also eine mysteriöse dunkle Energie erfinden, die der Ausdehnung einen Schub gibt. Wird diese Entdeckung die Theorie des Big Bang erschüttern? „Ganz und gar nicht. Sie erneuert das Interesse und gibt ihm mehr Schwung“, beruhigt Pierre Astier.

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Seit 1998 gab es zudem zwei Bestätigungen der Beschleunigung, die die Hypothese stärkten. Und „die neuesten Ergebnisse zeigen, dass dieses Ausdehnungsmuster seit etwa vier bis fünf Milliarden Jahren vorherrscht, also 35 % der Geschichte des Universums“, sagt der Physiker, der dem Forschungsteam angehört, das von Reynald Pain gegründet wurde, dem einzigen Franzosen, der an der amerikanischen Supernova Cosmology Project beteiligt war. Die französischen Forscher verwenden nun mehrere Teleskope, darunter das Canada-France-Hawaii-Teleskop und das Very Large Telescope des Europäischen Observatoriums in Chile. Die Jagd nach fernen Supernovae ist zu einem wichtigen Thema für diese Beobachtungsinstrumente geworden. Die Ambition? „Wir wollen sie hundertweise entdecken“, freut sich Pierre Astier. Dies ist unerlässlich, wenn man herausfinden möchte, wie sich die Beschleunigung der Ausdehnung in der Vergangenheit verändert hat. Einige Physiker sehen in dieser abstoßenden Kraft die Signatur dessen, was sie „Vakuumenergie“ nennen.

Sie spiegelt die unglaubliche Quantenaktivität des Kosmos in kleinem Maßstab wider. Erklärungen: Wissenschaftler betrachten das Vakuum – „das, was übrig bleibt, wenn man alles entfernt“ – als ein seltsames Medium. Das absolute Nichts existiert nicht. Immer wieder tauchen virtuelle Teilchen und Antiteilchen auf. Diese Objekte entstehen und verschwinden sofort. Ihnen ist eine unverzichtbare Energie zugeordnet, die als „Grundniveau“ oder, etwas nüchterner, als „Vakuumenergie“ bezeichnet wird. Und gemäß einer 1948 vom Holländer Hendrick Casimir vorgeschlagenen Erfahrung verhält sich die Vakuumenergie wie ein Druck. Eine abstoßende Kraft. Daher die Idee, sie mit der dunklen Energie zu identifizieren, die das Universum scheinbar „zerreißen“ soll.

Sie spiegelt die unglaubliche Quantenaktivität des Kosmos in kleinem Maßstab wider. Erklärungen: Wissenschaftler betrachten das Vakuum – „das, was übrig bleibt, wenn man alles entfernt“ – als ein seltsames Medium. Das absolute Nichts existiert nicht. Immer wieder tauchen virtuelle Teilchen und Antiteilchen auf. Diese Objekte entstehen und verschwinden sofort. Ihnen ist eine unverzichtbare Energie zugeordnet, die als „Grundniveau“ oder, etwas nüchterner, als „Vakuumenergie“ bezeichnet wird. Und gemäß einer 1948 vom Holländer Hendrick Casimir vorgeschlagenen Erfahrung verhält sich die Vakuumenergie wie ein Druck. Eine abstoßende Kraft. Daher die Idee, sie mit der dunklen Energie zu identifizieren, die das Universum scheinbar „zerreißen“ soll.

Für andere, wenn die dunkle Energie im Laufe der Zeit variiert, könnte sie einem ganzen Zoo exotischer Objekte entsprechen, die die Quintessenz oder „fünfte Essenz“ darstellen, neben den vier grundlegenden Kräften (siehe Seite 28). Man versteht, dass das Schicksal des gesamten Kosmos auf dem Spiel steht. Es ist dringend, die Unklarheiten zu beseitigen. Mit den laufenden Projekten plant das französische Team, in fünf Jahren 600 neue Supernovae zu entdecken. Auf der anderen Seite hat das Weltraumteleskop Hubble 16 Supernovae im Jahr 2003 entdeckt. Wer gewinnt, in der Suche nach der dunklen Energie!

Frédéric Guérin

KONTAKT

Pierre Astier, astierin2p3.fr

| D | ’une

• 70 % dunkle Energie mit unbekannter Natur und Zusammensetzung, sie beschleunigt die Ausdehnung, aber nicht darin aufgelöst - 25 % exotische dunkle Materie (Neutralinos der Supersymmetrie?) die sich mit der Ausdehnung auflöst

• 4,5 % gewöhnliche Materie, von der der größte Teil dunkel ist und nicht leuchtet. Sterne und Materie, die durch ihre Strahlung oder durch Absorption des Lichts sichtbar sind, machen nur 0,5 % aus. Schwerere chemische Elemente wie Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silizium und Eisen würden 0,03 % ausmachen. Sie sind die Bestandteile der Erde und des Lebens.

• 0,3 % oder weniger noch dunkle Materie in Form von Neutrinos, reichlich, aber wenig massiv.

F.G.

Seite, die Beobachtung der Galaxienrotation hat die Anwesenheit eines 10-mal massiveren dunklen Materie-Halos bestätigt als Sterne. Auf der anderen Seite enthalten Haufen einen heißen Gas, der auf Millionen von Grad erhitzt wird. Die Röntgenmessungen der Satelliten Chandra (Nasal und XMM (Europa) weisen hier auf eine Menge dunkler Materie hundertmal größer als die sichtbare Materie hin,.. Schließlich hat ein weiteres Werkzeug in jüngster Zeit seine Leistung unter Beweis gestellt. Die Gravitationslinsen, diese natürlichen Spiegelungen, die von der Relativitätstheorie vorhergesagt wurden, bieten ein mächtiges Mittel, um die Geometrie des Universums zu sondieren. Durch die Beobachtung der Mikrolinseneffekte konnte bestimmt werden, dass die galaktische dunkle Materie nicht aus Atomen im klassischen Sinne besteht, mit Kern O (Protonen und Neutronen) und Elektronen! Diese rätselhaften Objekte wurden als MACHOs (Massive Halo Compact Objects) bezeichnet, und die Forscher haben geschätzt, dass sie weniger als 10 % der gesamten Menge an Materie ausmachen, die unsere Galaxie bevölkert. Daraus ergibt sich die Frage, aus was besteht der Rest des Kosmos-Inhalts, der kein atomares Kern oder keine bekannte Teilchen entspricht? Niemand weiß es, aber Ideen formen sich. Die Physiker haben bereits einen Kandidaten im Blick: das Neutralino, direkt aus der Welt der Supersymmetrie (siehe S. 29), eine mögliche Erweiterung des „Standardmodells der Teilchen“, dessen Signaturen in den großen Beschleunigern gesucht werden. Ihre Wechselwirkung mit der gewöhnlichen Materie wäre sehr schwach, Heute, gemäß den neuesten verfügbaren Daten, besteht das uns umgebende Universum wie folgt:

Seite, die Beobachtung der Galaxienrotation hat die Anwesenheit eines 10-mal massiveren dunklen Materie-Halos bestätigt als Sterne. Auf der anderen Seite enthalten Haufen einen heißen Gas, der auf Millionen von Grad erhitzt wird. Die Röntgenmessungen der Satelliten Chandra (Nasal und XMM (Europa) weisen hier auf eine Menge dunkler Materie hundertmal größer als die sichtbare Materie hin,.. Schließlich hat ein weiteres Werkzeug in jüngster Zeit seine Leistung unter Beweis gestellt. Die Gravitationslinsen, diese natürlichen Spiegelungen, die von der Relativitätstheorie vorhergesagt wurden, bieten ein mächtiges Mittel, um die Geometrie des Universums zu sondieren. Durch die Beobachtung der Mikrolinseneffekte konnte bestimmt werden, dass die galaktische dunkle Materie nicht aus Atomen im klassischen Sinne besteht, mit Kern O (Protonen und Neutronen) und Elektronen! Diese rätselhaften Objekte wurden als MACHOs (Massive Halo Compact Objects) bezeichnet, und die Forscher haben geschätzt, dass sie weniger als 10 % der gesamten Menge an Materie ausmachen, die unsere Galaxie bevölkert. Daraus ergibt sich die Frage, aus was besteht der Rest des Kosmos-Inhalts, der kein atomares Kern oder keine bekannte Teilchen entspricht? Niemand weiß es, aber Ideen formen sich. Die Physiker haben bereits einen Kandidaten im Blick: das Neutralino, direkt aus der Welt der Supersymmetrie (siehe S. 29), eine mögliche Erweiterung des „Standardmodells der Teilchen“, dessen Signaturen in den großen Beschleunigern gesucht werden. Ihre Wechselwirkung mit der gewöhnlichen Materie wäre sehr schwach, Heute, gemäß den neuesten verfügbaren Daten, besteht das uns umgebende Universum wie folgt:

Vers " Meinung des CNRS zu den Arbeiten von Jacques Benveniste"

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