Was ist Dunkle Materie und wie viel davon gibt es im Universum? Ausführliche Antwort

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Was ist dunkle Materie und wie viel davon gibt es im Universum?

Astronomen können nur Objekte direkt beobachten, die elektromagnetische Strahlung aussenden, einschließlich Licht (eine der wenigen Ausnahmen sind Neutrinos).

Ein erheblicher Teil der kosmischen Materie selbst darf jedoch kein Licht aussenden und nicht von einem nahen Stern beleuchtet werden, völlig undurchsichtig bleiben und keine Strahlung reflektieren (wie dies beispielsweise bei Kohle der Fall ist). Oder umgekehrt so transparent sein, dass man es auch im beleuchteten Zustand nicht sieht (zB wenn es aus vielen Kristallen, Gas oder Elementarteilchen besteht).

In der Astronomie und noch häufiger in der Kosmologie wird solche Materie dunkle Materie genannt. Dennoch finden einige Prozesse in der Dunklen Materie statt, da verschiedene Formen von Materie und Energie in Wechselwirkung treten. Darüber hinaus beeinflussen die Masse und das Gravitationsfeld der Dunklen Materie die Bewegung der beobachteten Himmelsobjekte - Sterne, Galaxien und ihre Haufen.

Beobachtungen von Supernovae in fernen Galaxien führten Astronomen zu dem Schluss, dass die Expansion des Universums beschleunigt wird, was auch auf das Vorhandensein von verborgener (dunkler) Energie darin hinweist.

Nach modernen Vorstellungen macht sichtbare (beobachtbare) Materie nur etwa 4 Prozent der Gesamtmasse des Universums aus, und der Rest seiner Masse manifestiert sich in Form von dunkler Materie (etwa 23 Prozent) und dunkler Energie (etwa 73 Prozent). ).

Autor: Kondrashov A.P.

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In den letzten Jahren haben Wissenschaftler mehrere exotische Materialien geschaffen, die den Wirkungsgrad von Solarzellen um ein Vielfaches steigern können. Insbesondere das Mineral Perowskit, dessen dünne Schichten Halbleiter sind, die Lichtenergie gut in Strom umwandeln, gerät zunehmend ins Blickfeld der Physiker.

Hendrik Bolink von der Universität Valencia (Spanien) und seine Kollegen experimentierten mit Molekülen organischer Verbindungen aus Methan- und Ammoniakschwänzen sowie Jod- und Bleiatomen. Nach der Untersuchung der chemischen Eigenschaften dieser Substanz kamen die Autoren des Artikels zu dem Schluss, dass sie in ihren Eigenschaften Perowskit ähnelt und genauso gut Lichtphotonen einfangen und deren Energie in Strom umwandeln kann.

Die Autoren des Artikels testeten diese Hypothese, indem sie kleine Mengen Methylammoniumiodid (CH3NH3I) und Bleiiodid (PbI2) in einer Vakuumkammer mit einer kleinen Platte verdampften. Dämpfe dieser Substanzen "setzten" sich auf der Platte ab und verbanden sich miteinander, wodurch eine dünne Perowskitschicht gebildet wurde.

Dann packten die Wissenschaftler diesen Film in ein „Sandwich“ aus zwei Stücken herkömmlicher organischer Halbleiter – PCBM und PolyTPD, die bei der Herstellung von Organosilizium-Fotozellen verwendet werden –, fügten Elektroden darin ein und überprüften es. Es stellte sich heraus, dass ihre Erfindung etwa 12 % der Lichtenergie absorbierte, was mit der besten Leistung für Dünnschicht-Solarzellen vergleichbar ist.

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