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   1. MindMap erstellt von Stephan Schielke
      1. 08.08.2012
2. Materie unbekannter Natur
   1. physikalische Kosmologie
3. Existenz und Bedeutung
   1. Existenz nicht nachgewiesen
      1. Indizien
   2. Umlaufgeschwindigkeit in äußeren Bereichen von Galaxien
      1. müsste abnehmen
         1. Gravitationsgesetze
         2. 3. Keplersche Gesetz
      2. bleibt konstant
         1. Messungen der Doppler-Verschiebung
         2. steigt sogar
            1. Rotationskurve
      3. Topic
   3. durch DM erklärbare Effekte
      1. Gravitationslinseneffekt
      2. Beobachtungen Dynamik von Galaxienhaufen
      3. Rotationskurven
   4. für Strukturbildung verantwortlich
      1. Universum
      2. Galaxienbildung
   5. Anteil der DM 4-5 mal höher als sichtbare Materie
4. Pro-DM-Argumente
   1. Beobachtungsgeschichte
      1. Jan Hendrik Oort (1932)
         1. niederländischer Astronom
         2. Dicke der Scheibe der Milchstraße kleiner als aus Schwerkraft erklärbar
      2. Fritz Zwicky (1933)
         1. Schweizer Physiker und Astronom
         2. Coma-Haufen wird nicht durch die Gravitationswirkung seiner sichtbaren Bestandteile zusammengehalten
            1. über 400-fache der sichtbaren Masse nötig
         3. Idee von Dunkler Materie
            1. breite Ablehnung in der Fachwelt
      3. Vera Rubin (seit 1960)
         1. Umlaufgeschwindigkeiten von Sternen in Spiralgalaxien
         2. Umlaufgeschwindigkeit der Sterne müsste mit zunehmendem Abstand zum Galaxiezentrum viel niedriger sein, als sie tatsächlich ist
         3. Idee der DM wird ernst genommen
      4. Beobachtungen 2006
         1. Röntgenemission im Bullet-Cluster
         2. Gravitationslinseneffekt
         3. Galaxienverteilung
   2. Modelle und Simulationen
      1. Lambda-CDM-Modell
         1. Standardmodell der Kosmologie
         2. 73 Prozent Dunkle Energie
         3. 23 Prozent Dunkle Materie
         4. 4 Prozent „gewöhnliche Materie“
            1. 1/10 selbstleuchtend
            2. 9/10 nicht selbstleuchtende
         5. 0,3 Prozent Neutrinos
      2. Detektorexperimente auf der Erde
      3. Vorhersage
         1. Annihilationsprozesse
            1. senden Gammastrahlung
            2. charakteristische Strahlungsmuster
   3. Bewegungen
      1. Galaxiensuperhaufen
      2. Galaxienhaufen
      3. zwischen Galaxien und Galaxienhaufen
      4. Galaxien
5. Mögliche Formen
   1. Baryonische DM
      1. Kaltes Gas
         1. emittiert keine Strahlung
         2. Gegenargument
            1. kann erwärmt werden
            2. reicht nicht aus um Masse zu erklären
      2. Kalte Staubwolken
         1. strahlen nicht
            1. zu kalt
         2. Gegenargument
            1. reemittieren Licht von Sternen
            2. sichtbar im Infrarot
            3. riesen Mengen an Staub nötig
      3. MACHOs
         1. Massive astrophysical compact halo objects
         2. Braune Zwerge
            1. Himmelskörper
         3. geringer innerer Druck
            1. keine Kernfusion
         4. verstärkt Strahlung von Sternen
            1. Gravitationslinse
            2. wenn genau vor einem Stern
         5. erklärt kleinen Teil der DM
   2. Nicht-baryonische DM
      1. Heiße Dunkle Materie (HDM)
         1. Neutrinos
            1. maximale Masse nicht ausreichend
         2. DM aus schnellen leichten Teilchen
         3. Universum wäre Top-Down entstanden
            1. zuerst Haufen
            2. zuletzt Sterne etc.
            3. Beobachtugnen zeigen Gegenteil
      2. Kalte Dunkle Materie (CDM)
         1. WIMPs
            1. Weakly Interacting Massive Particles
            2. noch unbeobachtete Elementarteilchen
            3. Gravitation
            4. schwachen Wechselwirkung
         2. Supersymmetrie
            1. LSP
            2. leichtestes supersymmetrisches Teilchen
            3. vielleicht erzeugbar im LHC
         3. Pavel Kroupa (2010)
            1. Abweichungen der Beobachtungen vom CDM
            2. Leuchtkraft und Verteilung von Satellitengalaxien der Lokalen Gruppe
      3. Axionen
         1. hochhypothetisches Elementarteilchen
         2. Quantenchromodynamik
            1. erklärt elektrische Neutralität des Neutrons
6. Alternative Erklärungsversuche
   1. bisherige Annahme: Gravitation gehorsche jetzigen Theorien
      1. Newtonschen Gravitationsgesetz
      2. Relativitätstheorie
      3. seit 1686 bereits 3 Modifikationen
         1. spezielle
            1. Geschwindigkeiten oberhalb etwa 10 % c
         2. allgemeine
            1. große Massen
         3. Quantenmechanik bei kleinen Abständen
   2. MOND-Hypothese
      1. Modifizierte Newtonsche Dynamik
      2. Äquivalenz von träger und schwerer Masse
         1. gilt nicht mehr bei extrem kleinen Beschleunigungen
      3. Tensor-Vektor-Skalar-Gravitationstheorie