Also es geht um die dunkle Materie, einen Blick in das dunkle Universum.

Ich habe diese Vorlesung gegliedert in vier Teile.

Zunächst möchte ich darstellen, welche Hinweise es gibt darauf, dass dunkle Materie existiert.

Und danach zur Abgrenzung müssen wir uns zunächst einmal klar machen, was denn normale Materie ist,

um dann abgrenzend Vermutungen über die dunkle Materie anstellen zu können.

Und schließlich zum Schluss möchte ich Experimente zeigen, mit denen man versucht, diese dunkle Materie nachzuweisen.

Gut, fangen wir an mit Hinweisen auf diese dunkle Materie.

Wenn man so in die Weiten des Kosmos hineinschaut, dann sieht man, dass der Kosmos im Wesentlichen sich zusammensetzt aus Galaxien.

Und hier ist so ein Beispiel für eine Galaxie, das ist eine Spiralgalaxie.

So eine Spiralgalaxie, die enthält Milliarden von Sternen. Jeder dieser kleinen Punkte da ist ein Stern.

Und bei den Spiralgalaxien ist das so, dass diese Spiralgalaxien in sich sich drehen.

Das bedeutet, dass die einzelnen Sterne, die man hier sieht, sich kreisförmig bewegen um das Zentrum der Galaxie.

Und diese Kreisbewegung, diese Rotationsbewegung, die können die Astronomen ausmessen.

Was die machen, die gucken sich einzelne Sterne an und messen, mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich so ein Stern, mit welcher Bahngeschwindigkeit auf seiner Bahn,

in Abhängigkeit des Abstandes, den der Stern von der Mitte der Galaxie hat.

Und das ist jetzt hier einmal dargestellt, wenn man so etwas ausmisst, wie das dann aussieht.

Also nach rechts aufgetragen ist der Abstand r, der Radius, der Abstand eines Sterns vom Mittelpunkt der Galaxie,

in Einheiten von Kiloparseq, das ist eine Entfernungseinheit, das ist eine sehr große Länge.

Ein Parsec sind drei Lichtjahre oder dreimal zehn hoch 16 Meter oder kurz, das ist eben wirklich sehr, sehr weit.

Und bei solchen Galaxien, das sind sehr große Objekte, ist das naheliegend.

Braucht man so eine Einheit, die Länge.

Und nach oben ist aufgetragen die Geschwindigkeit, die die Sterne haben, Geschwindigkeit in Kilometer pro Sekunde.

Und dann nimmt man sich einen Stern, zum Beispiel beim Abstand von zehn Kiloparseq, und beobachtet, welche Geschwindigkeit der hat.

Und wir nehmen mal an, der hat eine Geschwindigkeit von 120 Kilometer pro Sekunde.

Und dann trägt man so einen Messpunkt hier in dem Diagramm ein, so ein gelber Punkt,

das ist eine Messung, dass ein Stern bei einem bestimmten Abstand eben diese Geschwindigkeit hat.

Das macht man dann für viele Sterne, das sind diese vielen gelben Messpunkte hier, und dann bekommt man diese Kurve.

Die Linie, die zeigt den Verlauf dieser Messpunkte an.

Und da steht dann dabei, observed oder gemessen.

So ist das gemessen worden.

Diese Rotationskurve, solche Bewegungen, das nennt man Rotationskurve.

Dann sieht man in diesem Bild noch eine zweite Kurve.

Das ist die hier unten, die gestrichelte Linie.

Und an dieser gestrichelten Linie steht dran, expected from luminous disk.

Oder erwartet von der leuchtenden Scheibe.

So an der Galaxie ist ja eine leuchtende Scheibe.

Und die Astronomen erwarten an sich für die Geschwindigkeiten diese gestrichelte Kurve.

Also viel niedrigere Geschwindigkeiten, als man hier in den Messungen gesehen hat.

Und das möchte ich zunächst einmal erläutern, warum man das erwartet.

Dazu schauen wir uns mal eine andere Kreisbewegung an.

Zum Beispiel die Kreisbewegung so eines Hammers, also einer Eisenkugel,

die der Hammerwerfer in der Hand hat.

Und der Hammerwerfer versucht eben diese Eisenkugel auf eine Kreisbahn zu bringen.

Und je größer er versucht, die Geschwindigkeit dieser Kugel zu machen,

desto mehr Muskelkraft ist erforderlich.

Das hat vielleicht auch jeder von euch schon mal gespürt, wenn man versucht, so ein Gewicht im Kreis rumzuschleudern.

Das zieht entsprechend an den Armen.

Und es zieht umso mehr, je schneller man diesen Gegenstand machen will.

Und das Gleiche gilt auch für die Sterne in den Galaxien.

Wenn also ein Stern eine entsprechend größere Bahngeschwindigkeit hat,