Nachgefragt Podcast

Der Wissenschaftspodcast mit Haltung – von Michaela „Michi“ Voth

Glühbirnen vor einer Tafel mit wissenschaftlichen Formeln

Schlagwort: Grundlagenforschung

  • NGF088 – Das unsichtbare Universum

    NGF088 – Das unsichtbare Universum

    Dunkle Materie, kosmische Magnetfelder oder Schwarze Löcher – vieles von dem, was die moderne Astrophysik erforscht, können wir nicht direkt beobachten. Woher wissen wir also, dass diese Dinge existieren, und was können wir überhaupt über sie herausfinden?

    Darüber spreche ich mit dem Astrophysiker Marcus Brüggen von der Universität Hamburg. Wir schauen uns an, was „Beobachten“ in der modernen Astronomie eigentlich bedeutet, wie aus schwachen Signalen Erkenntnisse entstehen und welche Rolle Simulationen und indirekte Beweise dabei spielen. Außerdem sprechen wir darüber, wie Forschende mit Unsicherheiten umgehen, wo die Grenzen heutiger Beobachtungen liegen und welche offenen Fragen die Astrophysik noch beschäftigen.

     

    Gespräch mit Marcus Brüggen

    • Marcus Brüggen ist Professor für Astrophysik an der Universität Hamburg und forscht an der Hamburger Sternwarte. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehören die astrophysikalische Fluiddynamik, Radioastronomie, Hochenergieastrophysik und Astroteilchenphysik. Dabei beschäftigt er sich unter anderem mit Galaxienhaufen, aktiven Galaxienkernen, kosmischen Magnetfeldern und Dunkler Materie.
    • Mehr über Marcus und seine Forschung gibt es auf seiner Profilseite an der Universität Hamburg sowie bei der Forschungsgruppe Extragalaktische Astrophysik.
    • Eine Übersicht über seine wissenschaftlichen Veröffentlichungen findet sich im NASA Astrophysics Data System (ADS).

    Weitere Folgen zum Thema Astronomie

     

    Bildnachweise

    • Marcus Brüggen
      Foto: Carsten Dammann
      Das Bild zeigt den Astrophysiker Prof. Marcus Brüggen, den Gesprächsgast dieser Folge 🙂
    • Hubble eXtreme Deep Field
      Bild: NASA, ESA, G. Illingworth, D. Magee und P. Oesch (University of California, Santa Cruz), R. Bouwens (Leiden University) und das HUDF09 Team
      Das aus Hubble-Beobachtungen zusammengesetzte Deep Field zeigt rund 5.500 Galaxien in unterschiedlichen Entwicklungsstadien und ermöglicht damit einen Blick über Milliarden Jahre kosmischer Geschichte.
    • Simulation des kosmischen Netzes
      Bild: Volker Springel / Max-Planck-Institut für Astrophysik,
      CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
      Dieses kosmische Netz ist keine Aufnahme des Himmels, sondern das Ergebnis einer Simulation. Solche Simulationen helfen dabei nachzuvollziehen, wie sich aus den Bedingungen im frühen Universum die großräumigen Strukturen entwickeln konnten, die wir heute beobachten.
    • Erstes Bild eines Schwarzen Lochs
      Bild: Event Horizon Telescope Collaboration
      Das berühmte erste Bild von M87* zeigt streng genommen nicht das Schwarze Loch selbst, sondern die Strahlung des heißen Materials in seiner unmittelbaren Umgebung. Das Schwarze Loch bleibt unsichtbar – und verrät sich durch das, was um es herum geschieht.
    • Galaxienhaufen Abell 520.
      Bild: NASA, ESA, CFHT, CXO, M. J. Jee (University of California, Davis) und A. Mahdavi (San Francisco State University).
      Bei Abell 520 werden verschiedene Beobachtungen miteinander kombiniert, um sichtbar zu machen, wo sich Masse im Galaxienhaufen befindet. Wo die Dunkle Materie liegt, lässt sich dabei nur indirekt aus ihrer gravitativen Wirkung bestimmen.
    • LOFAR Superterp
      Bild: LOFAR / ASTRON, CC BY 3.0, via Wikimedia Commons
      So sieht ein Teil von LOFAR aus – ganz anders als das klassische Bild eines Teleskops. Viele einzelne Antennen arbeiten hier zusammen, um sehr schwache Radiosignale aus dem Universum aufzuspüren. Im Gespräch geht es darum, wie schwierig es sein kann, solche Signale überhaupt zu messen und von Störungen zu unterscheiden.
    • Odd Radio Circle ORC J2103−6200
      Bild: Jayanne English / MeerKAT, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons
      Dieser grünliche Ring ist ein sogenannter Odd Radio Circle – eine Klasse von Radioquellen, die erst vor wenigen Jahren entdeckt wurde und deren Entstehung noch nicht abschließend verstanden ist. Neue Beobachtungsmöglichkeiten liefern eben nicht nur Antworten, sondern manchmal auch Phänomene, von denen vorher niemand wusste.
    • ALMA-Aufnahme der Galaxie 9io9
      Bild: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/J. Geach et al., CC BY 4.0
      Die Galaxie 9io9 sehen wir hier über ihre Radiostrahlung; die feinen Linien zeigen Informationen, die aus der Polarisation gewonnen wurden. Auch die Polarisation des Lichts ferner Galaxien lässt sich nutzen, um zu untersuchen, was auf seinem langen Weg durch das Universum mit dem Licht passiert – und darüber möglicherweise mehr über Dunkle Energie zu erfahren.

     

    Shownotes:

    • Kosmisches Netz
    • Paper über kosmologische Simulationen zur Entstehung großräumiger Radioemission in Galaxienhaufen von Beduzzi, Vazza, Cuciti, Brunetti, Brüggen und Wittor (2024).
    • Paper über kosmologische Simulationen verschiedener Modelle selbstwechselwirkender Dunkler Materie von Fischer, Brüggen et al. (2022).
    • NASA: The Electromagnetic Spectrum – Einführung in die verschiedenen Bereiche des elektromagnetischen Spektrums, mit denen das Universum beobachtet wird.
    • NASA: Black Holes – Grundlagen zu Schwarzen Löchern und ihrer Beobachtung.
    • Paper über Magnetfelder und relativistische Elektronen in Galaxienhaufen von Botteon, van Weeren, Brunetti, Brüggen et al. (2022).
    • ESO: Magnetfelder am Rand des Schwarzen Lochs M87 – Wie polarisiertes Licht genutzt wird, um Magnetfelder unmittelbar um ein supermassereiches Schwarzes Loch zu untersuchen.
    • Dunkle Materie
    • Paper über Simulationen häufig selbstwechselwirkender Dunkler Materie von Fischer, Brüggen, Schmidt-Hoberg et al. (2021).
    • Paper über kosmologische Simulationen seltener und häufig selbstwechselwirkender Dunkler Materie von Fischer, Brüggen, Schmidt-Hoberg et al. (2022).
    • Paper über den Einfluss baryonischer Materie auf Verschmelzungen selbstwechselwirkender Dunkler Materie von Fischer, Durke, Hollingshausen, Hammer, Brüggen und Dolag (2023).
    • NASA: Dark Matter – Überblick über die Beobachtungen, aus denen wir auf die Existenz Dunkler Materie schließen.
    • NASA: Hubble and Dark Matter – Wie unter anderem Gravitationslinsen genutzt werden, um Dunkle Materie zu kartieren.
    • NASA: Dark Matter Core Defies Explanation – Der Galaxienhaufen Abell 520 als Beispiel dafür, wie die Verteilung Dunkler Materie indirekt rekonstruiert wird.
    • Radioastronomie
    • Paper über Magnetfelder, relativistische Elektronen und extrem schwache großräumige Radioemission in Galaxienhaufen von Botteon, van Weeren, Brunetti, Brüggen et al. (2022).
    • Paper über die Suche nach schwacher diffuser Radioemission an einer Schockfront im Galaxienhaufen MACS J0744.9+3927 von Wilber, Brüggen et al. (2018).
    • Odd Radio Circle
    • Paper über die Entdeckung eines Odd Radio Circle und zweier Radio-Relikte mit MeerKAT von Koribalski, Veronica, Dolag, Reiprich, Brüggen et al. (2024).
    • Dunkle Energie
    • Paper über einen neuen Ansatz zur Untersuchung kosmischer Doppelbrechung mithilfe der Polarisation und Form von Galaxien von Yin, Dai, Huang, Ji und Ferraro (2025).
    • Paper über die Untersuchung kosmischer Doppelbrechung mithilfe der Polarisation weit entfernter Radiogalaxien von Naokawa et al. (2026).
    • Paper über neue Physik und kosmische Doppelbrechung anhand polarisierten Lichts der kosmischen Hintergrundstrahlung von Komatsu (2022).
  • NGF58 – Spezial: 2022 – Ein weiteres Krisenjahr

    NGF58 – Spezial: 2022 – Ein weiteres Krisenjahr

    Das Jahr 2022 war wieder geprägt von Wissenschaftsfeinden, VerharmloserInnen von Kriegsverbrechen und esoterischen Strömungen. Grund genug einmal zurück zu blicken und den Einfluss dieser Gruppen auf die Krisen zu analysieren. In dieser Folge geht es darum auf die Corona-Impfung zurückzublicken, den Zusammenhang zwischen QuerdenkerInnen und PutinversteherInnen zu analysieren und den Fortschritt in der Bekämpfung des Klimawandels einzuordnen. Zudem habe ich mir zwei wissenschaftliche Projekte aus diesem Jahr rausgesucht, um zu zeigen wie faszinierend Forschung sein kann. Dazu konnte ich den Virologen Björn Meyer, den Astronomen und Wissenschaftsjournalisten Florian Freistetter und den Physiker Florian Aigner für Statements vor das Mikrofon bekommen. Als Extra habe ich ein Interview mit dem Philosophen, Aktivisten und Poetry Slamer Sebastian23 für euch. Wir sprechen über die Dringlichkeit gesellschaftlicher Probleme, Wissenschaftskommunikation und Dummheit.

     

    Gespräch mit Sebastian 23:

     

    Einordnungen von

    Björn Meyer:

    Florian Freistetter:

    Florian Aigner:

     

    Shownotes:

    1. Rückblick auf die Coronaimpfung
      • Paper über den Einfluss der Impfung auf die Todeszahlen von  Oliver Watson et al. (Juni 2022)
      • Artikel über die Berechnung der verhinderten Todesopfer dank der Impfung [Link]
      • a href=“https://www.bmj.com/content/376/bmj-2021-069761″>Studie zur Wirksamkeit der mRNA-Impfstoffe bei Alpha, Delta und Omikron von Adam Lauring et al. (März 2022)
      • Studie zu Hirnvenenthrombosen nach Impfung und nach Corona-Infektionen von Tian Ming Tu et al. (März 2022)
      • Studie zu Risiko und Belastung durch kardiovaskuläre Erkrankungen von Yan Xie (März 2022)
      • Studie zur Schwere der Covid-19-Verläufe von Geimpften und Ungeimpften von Mark Tenforde et al. (Nov. 2021)
      • Studie über den Schutz der Gesichtsmasken vor Infektionen von Kristin Andrejko et al. (Feb 2022)
      • Meta-Studie zu Nebenwirkungen der Impfstoffe mit dem Ergebnis, dass auch in den Placebogruppen sehr viele Nebenwirkungen gemeldet wurden. Von Julia Haas et al. (Jan. 2022)
      • Studie zur Aufmerksamkeit und Gedächtnis von jungen Genesenen von Sijia Zhao et al. (Jan. 2022)
      • Beitrag über die Melderate von Verdachtefällen im Bezug auf Impfschäden und Impfnebenwirkungen [Link]
      • Faktencheck zum Thema Todesopfer durch die Coronaimpfung [Link]
    1. Vom Querdenker zum Putinversteher
      • Artikel über gemeinsame Demos von QuerdenkerInnen und Putin-Fans [Link]
      • Doku über Verschwörungserzählungen, die den Krieg verharmlosen [Link]
      • Interview mit Pia Lamberty über die Gemeinsamkeiten von Putin-Verstehern und Impfgegner und die Ergebnisse der CeMAS-Umfragen [Link]
      • Doku Spiegel TV im Verhör Putin, Trump und die QAnon-Verschwörer [Link]
      • Faktencheck zu der Verschwörungserzählung über die Biowaffenlabore in der Ukraine [Link]
    1. Gespräch mit Sebastian23 über Klimawandel, Kommunikation und Dummheit
      • Auftritt von Sebastian23 Wenn alles einfach wäre.
      • Artikel über den Braunkohle-Kompromiss in NRW [Link]
      • Über den Konsens in der Wissenschaft zum menschengemachten Klimawandel [Link]
      • Artikel über den Freispruch der „KlimakleberInnen“ in Freiburg
      • Aktuelles Buch: Cogito, ergo dumm
      • Auftritt von Sebastian23 Was ist Dummheit
      • xkcd-Comic „Someone is wrong on the Internet” [Link]
      • Sebastian23 bei Twitter und Instagram
      • Buchtipp: Eine kurze Geschichte der Zeit von Stephen Hawking
    1. Stillstand in Sachen Klimakrise
      • UN-Klimakonferenz 2022
      • Artikel über die Ergebnisse der COP27 [Link1, Link2]
      • Podcast Das Klima von Florian Freistetter und Claudia Frick über Entscheidungsfindung und das korrekte Maß an Dringlichkeit
      • Podcast Das Klima von Florian Freistetter und Claudia Frick über Grundlegendes zum ipcc.
      • Nachgefragt 45 mit dem Klimawissenschaftler Jonathan Donges über den IPCC-Bericht
      • Nachgefragt 34 mit dem Klimawissenschaftler Jonathan Donges über Klimamodelle und Kipppunkte
    1. Nobelpreis 2022 in Physik
      • Artikel über die Forschung und der drei Wissenschaftler [Link1, Link2, Link3]
    1. Artemis 1 Mission
  • NGF041 – Wissen: Neutrinos

    NGF041 – Wissen: Neutrinos

    In dieser Folge wird es physikalisch: Mit der Professorin für Astroteilchenphysik Julia Tjus von der Ruhr-Universität Bochum spreche ich über Neutrinos. Dieses sogenannte Geisterteilchen, das so schwer zu untersuchen ist, da es nahezu keine Wechselwirkung mit Materie zeigt, ist eines der wichtigsten Bausteine, um viele Grundlagenfragen zu klären: da wäre im Großen die Frage nach dem Ursprung der kosmischen Strahlung. Dabei geht es um hohe Energien und spektakuläre Ereignisse in den Tiefen des Universums. Während das Neutrino im Kleinen hilft das Standardteilchenmodel der Physik zu verstehen. Neben der dunklen Materie, ist es eine der größten offenen Fragen, wie das Neutrino in dieses Teilchenmodel passt. In der Folge geht es dabei nicht nur über die Physik hinter den Neutrinos und Neutrio-Experimenten, wir diskutieren auch den Sinn von Grundlagenforschung. Wir stellen heraus, warum dieses kleine Teilchen, dass das Große und das Kleine verbindet und uns zeigt, dass Grundlagenforschung spannend ist.

     

    noch-nicht-gefragt

    Prof. Julia Tjus

    Astroteilchenphysik – Neutrino – Gammastrahlung – Elementarteilchen

     

    nach-gefragt

    1. Neutrino als kleines Geisterteilchen

    Standardmodell der Teilchenphysik [Link] – Schwache Wechselwirkung – Erzeugung von Neutrinos [Link] – Übersichtsartikel über Neutrinos [Link] – Beta-Zerfall – Entdeckung von Neutrinos [Link] – Wolfgang Pauli – Energieerhaltungssatz – Cowan-Reines-Neutrinoexperiment – Lepton – Myon – Tauon – Leptonenzahl – Erhaltungssatz – Artikel über die Neutrinomasse [Link] – Helizität – Neutrinooszillation – Neutrinooszillation und die Masse von Neutrinos [Link] – Welle-Teilchen-Dualismus – Nachgefragt 007 mit Holm Hümmler über Quantenmechanik – Flavour

    1. Die komplizierte Messung von Neutrinos

    Neutrinoobservatorium –  Schweres Wasser – Photomultiplier – Kinetische Energie – Elektronenvolt – Super-Kamiokande in Japan – SNO-Detektor in Canada – Artikel über Sonnenneutrinos [Link]

    1. Der große Neutrinodetektor Icecube am Südpol

    IceCube – Antarctic-Muon-And-Neutrino-Detector-Array Experiment [AMANDA] – Hochenergiephysik

    1. Hochenergetische Neutrinos aus dem tiefen Universum

    Übersichtsartikel über Hochenergie Neutrinos von Julia Tjus [Link] – Artikel über hochenergetische Protonen [Link] – Aktiver Galaxienkern – Gammablitz – Supernova – Schwarzes Loch – Supermassive Schwarze Löcher [Link1, Link2] – Akkretionsscheibe – Galaxie M87 – Das schwarze Loch von M87 [Link] – Jet

    1. Offene Forschungsfragen

    Kosmische Strahlung – Ausbau IceCube [Link] – Galaxie TXS 0506+056 – Artikel über die Messung in Bezug auf den Blazar TXS 0506+056 [Link] – KATRIN Experiment – Limit für Neutronenmasse [Link] – Dunkle Materie – Weltformel – Fundamentale_Wechselwirkung

    1. Der Sinn von Grundlagenforschung

    Grundlagenforschung – Über die Bedeutung und Vorteile der Grundlagenforschung [Link]

     

    sterne-befragt

    Anekdotische Evidenz