Posted in: Astronomie 22. August 2006 20:47 Weiter lesen →

Astronomen: Erster Beleg für Dunkle Materie

Die ersten direkten Belege für die Existenz der Dunklen Materie glauben amerikanische Astronomen gefunden zu haben. In zwei miteinander verschmelzenden Galaxienhaufen sind die Bereiche der größten Schwerkraft demnach nicht identisch mit den größten Ansammlungen sichtbarer Masse.

Dunkle_Materie
Optische Aufnahme des Bullet-Clusters, darüber gelegt in rot die Chandra-Aufnahme der Bugwelle aus heißem Gas. In Blau eingezeichnet sind die Bereiche der stärksten Schwerkraft. Bilder: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.; Lensing Map: NASA/STScI; ESO WFI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Diese Beobachtung lasse sich nicht mit alternativen Modellen der Schwerkraft erklären, so Douglas Clowe von der University of Arizona, der Leiter der Studie. Sie stehe jedoch im Einklang mit der Annahme, dass die alltäglich erfahrbare Materie nur etwa ein Fünftel der Materie im Universum ausmache. Der Rest sei Materie, die allein durch ihre Schwerkraft mit der Umgebung interagiere.

Hinweise auf diese rätselhafte Materie waren bereits vor gut 70 Jahren aufgetaucht. Damals fanden Astronomen, dass sich die Sterne am Rand einiger Galaxien schneller bewegten, als sie es aufgrund der Schwerkraft der beobachtbaren Masse tun sollten. Daraus war auf das Vorhandensein weiterer, nicht direkt beobachtbarer Materie geschlossen worden. Einige Forscher vermuten dagegen, dass die Schwerkraft über kosmische Entfernungen anders wirkt als auf der Skala des Sonnensystem oder auf der Erde.

Clowe und Kollegen studierten nun das Verschmelzungsprodukt zweier Galaxienhaufen, bezeichnet als 1E 0657-56 oder Bullet-Cluster. Ihre Beobachtungen mit dem Röntgenteleskop Chandra bestätigten, dass das Millionen Grad Celsius heiße Gas, das den Großteil der regulären Haufenmasse stellt, bei der Kollision zu einer Art Bugwelle zusammengepresst worden ist. Beobachtungen mit optischen Teleskopen ergaben jedoch, dass die größte Materiedichte – erkennbar an ihrer Wirkung auf das Licht von Hintergrundgalaxien – nicht in, sondern vor und hinter dieser Bugwelle zu finden ist.

Nach Ansicht der Forscher liefert die Dunkle Materie eine einfache Erklärung für diese Beobachtung: Indem die Galaxienhaufen ineinander rauschten, wurde ihre normale Materie durch den Aufprall abgebremst und zusammengepresst. Die dunklen Hauptmassen der beiden Haufen durchdrangen sich jedoch problemlos und bremsen einander erst allmählich durch die Wirkung ihrer Schwerkraft ab.

Damit sei die Existenz der Dunklen Materie belegt und die alternativen Schwerkraft-Theorien würden überflüssig, ist Clowes Kollege Dennis Zaritsky überzeugt. „Wir haben dieses Schwerkraft-Schlupfloch gestopft und stehen nun dichter denn je davor, die unsichtbare Materie sichtbar zu machen.“

Forschung: Douglas Clowe und Dennis Zaritsky, Department of Astronomy & Steward Observatory, University of Arizona, Tucson; Marusa Bradac, Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology, Stanford University; und andere; Veröffentlichung in Astrophysical Journal Letters; Preprint astro-ph/0608407

WWW:
Astronomy & Steward Observatory, University of Arizona
Chandra
Dunkle Materie – Weshalb, wie viel, wo?
Dark Matter or Different Gravity?

Lesen Sie dazu im Scienceticker:
Astronomen finden „Urklumpen“

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