Günther HasingerMax-Planck-Institut für Plasmaphysik & TUM

Physik am SamstagmorgenMax-Planck-Institut für Kernphysik

Heidelberg7. März 2009

Das Schicksal des Universums

InflationQuantenfluktuationen des Raumes

Die Inflation reißt den Raum auseinander, so dass die virtuellen Teilchen getrennt werden und sich der gesamte Raum mit reellen Teilchen füllt – die heiße Ursuppe!

Der kosmologische Zeitplan

UrknallHeute13.7 Mrd Jahre

Quantenfluktuationen des Raumes

Alter des Universums

Das

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Heu

te

Inflation Unterkühlung

Kosmische Temperatur

Vorher Nachher

Elektron

ProtonLichtquant

Wasserstoffatom

Das Universum wird durchsichtig

380.000 Jahre nach dem Urknall: Das Zeitalter der Entkopplung

Wie bei einer Kerzenflamme

Der Kosmos nach 380000 Jahren

NASASatellit WMAP

Der Horizont

Hinter‘m Horizont geht‘s weiter …

Unser Horizont

Aus der Flachheit des Horizonts können wir auf die Größe desErdballs (und auch des Universums) schließen Das Universum ist viele Zehnerpotenzen größer als unser Horizont

Die dunkle Seite des

Universums Schwere Elemente0.03%

Neutrinos0.2-1.9%

Sterne0.5%

Freier Wasserstoffund Helium3.8±0.4%

Dunkle Materie19±4%

Dunkle Energie 76±4%

NASA Beyond Einstein& WMAP3

Schwarze Löcher0.001%

Entstehung der kosmischen Struktur

Simulation der Dunklen Materie

Galaxienhaufen

Dunkle Materie Strahlende Materie

… bilden sich an den 3D Kreuzungen der Filamente des kosmischen Netzes

DLRHST

Galaxien am Himmel

Galaxien sind am Himmel wirklich in einer Schaum-artigen Struktur angeordnet: dem „Cosmic Web“

IPAC/Caltech &University Massachusetts

V. Springel (MPA) & Virgo Consortium

Merger von zwei Haufen in dem System Abell 3528 beobachtet mit ROSATh ROSAT: Röntgenemission in Falschfarben, optische Galaxien in Schwarz (Schindler 2002)

Potentialwannen der Dunklen Materie sind mit heißem Gas gefüllt

Galaxienhaufen als Röntgenquellen

Hubble Space Telescope& Subaru Aufnahmen

Sichtbares Licht

XMM-Newton

Röntgenlicht

ROSAT

Cosmos Survey2 deg2

M87 ist die zentrale Galaxie des Virgo-Haufens und das lokale Gravitationszentrum. Sie beinhaltet ein Schwarzes Loch von etwa ~1 Mrd Sonnenmassen.

Auf zum Virgo-Haufen!

B. Tully, IfA, Hawaii

Aktive Schwarze Löcher

Animation: W. Steffen

... fressen, strahlen und beschleunigen relativistische Teilchenstrahlen

Galaxien-Hochzeit

NGC 6240 Optical/ESO 2.2m

Das erste Schwarze Doppelloch!

X-ray/Chandra/ S. Komossa (MPE)

Entfernung der Galaxie: 400 Mio Lichtjahre – Gravitationswellen werden in 100 Mio J. erwartet.

Sie sind schon zu uns unterwegs !!!

LISA (ESA/NASA)

Entstehung von Sternhaufen

Entstehung und Entwicklung der Sterne

Jan FebMärAprMaiJunJulAugSepOktNovDezJanFebMärApr

1. Jan 0h00 Urknall, Entstehung der Elemente H, He, ...1. Jan 0h14 Entkopplung von Strahlung und Materie5. Jan Erste Sterne und Schwarze Löcher entstehen Sterne erzeugen die Elemente C, N, O ...16. Jan Älteste bekannte Galaxie / Quasar 27. Mär „Großes Fressen“, Quasar-Maximum

9. Sep Entstehung der Sonne und der Erde28. Sep Entstehung des Lebens auf der Erde, Blaualgen

16.-19. Dez Wirbeltierfossilien und Pflanzen20.-24. Dez Wald, Fische, Reptilien25. Dez Säugetiere28. Dez Aussterben der Saurier31. Dez 20h Erste Vorfahren des Menschen-6 min Moderner Mensch: Homo Sapiens Sapiens-70 sek Neanderthaler stirbt aus-4.6 sek Jesus Christus-0.23 sek Unser Leben3. Jan Gravitationswellen von NGC62409. Feb Erde wird zu heiß zum Leben16. Apr Milchstraße vom Andromeda-Nebel verschluckt10. Jul Sonne bläht sich zum roten Riesen auf

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Die unvorstellbare Zukunft

heuteSterne brennen aus

Dunkle Materie wird vernichtet

Protonen zerfallen

Schwarze Löcher zerstrahlen

Nichts Nichts

Milchstraße

Andromeda-Nebel

In etwa 3 Milliarden Jahren

... wird der Himmel über „uns“ so aussehen !

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit !