Dienstag, 6. März 2012
Dunkle Materie sprengt bisherige Theorie
klauslange,14:00h
Eine nun abgeschlossene Beobachtung eines Galaxienhaufens stellt bisherige Theorie zum Verhalten von Dunkler Materie in Frage, wie astronews.com berichtet: hier:
Im Falle von Abell 520 lieferte eine solche Analyse nun ein unerwartetes Ergebnis: Offenbar hat sich die Dunkle Materie in der 2,4 Milliarden Lichtjahre entfernten Haufenkollision in einem "dunklen Kern" gesammelt, in dem es vergleichsweise wenig Galaxien gibt. Die meisten Galaxien haben den zentralen Ort der Kollision bereits wieder verlassen.
"Dieses Ergebnis ist schon recht verblüffend", urteilt James Jee von der University of California in Davis, der auch Hauptautor eines Fachartikels über die Studie in der Zeitschrift Astrophysical Journal ist. "Die Dunkle Materie verhält sich nicht wie wir vorhergesagt haben und es ist nicht klar, was dort eigentlich passiert. Es ist sehr schwierig diese Hubble-Beobachtungen mit den aktuellen Theorien über Galaxienentstehung und Dunkle Materie in Einklang zu bringen."
...
"Wir kennen vielleicht sechs Beispiele für Kollisionen von Galaxienhaufen mit großer Geschwindigkeit, bei denen die Verteilung der Dunklen Materie bestimmt wurde", so Jee. "Der Bullet-Cluster und Abell 520 sind die beiden mit den deutlichsten Anzeichen für eine Verschmelzung vor relativ kurzer Zeit. Und diese beiden Beispiele widersprechen sich. Keine einzelne Theorie kann das unterschiedliche Verhalten der Dunklen Materie in diesen beiden Kollisionen erklären. Wir brauchen einfach mehr Beispiele."
So bleibt die Ursache für die überraschende Verteilung der Dunklen Materie in Abell 520 zunächst Spekulation. Doch es gibt Erklärungsversuche: So könnte es sich bei Abell 520 um eine komplexere Kollision handeln als beim Bullet-Cluster und hier beispielsweise drei Galaxienhaufen beteiligt gewesen sein. Es wäre auch möglich, dass es im Zentrum des Systems mehr Galaxien gibt als Hubble beobachten konnte, weil sie einfach zu lichtschwach sind. Diese Galaxien müssten dann aber deutlich weniger Sterne enthalten als normale Galaxien.
Eine weitere Möglichkeit besteht zudem darin, dass es Dunkle Materie gibt, die in gewisser Weise "klebrig" ist. Während normale Materie bei Kollisionen abgebremst wird, sollte dies bei Dunkler Materie eigentlich nicht der Fall sein - es sei denn, dass es auch Dunkle Materie gibt, die mit sich selbst wechselwirken kann und deswegen bei einer Kollision zurückbleibt.
Für mich ist die letzte Erklärungsmöglichkeit einer Dunklen Materie, die mit sich selbst wechselwirkt, am interessantesten. Mal sehen, was die Cumputersimulationen ergeben...
Im Falle von Abell 520 lieferte eine solche Analyse nun ein unerwartetes Ergebnis: Offenbar hat sich die Dunkle Materie in der 2,4 Milliarden Lichtjahre entfernten Haufenkollision in einem "dunklen Kern" gesammelt, in dem es vergleichsweise wenig Galaxien gibt. Die meisten Galaxien haben den zentralen Ort der Kollision bereits wieder verlassen.
"Dieses Ergebnis ist schon recht verblüffend", urteilt James Jee von der University of California in Davis, der auch Hauptautor eines Fachartikels über die Studie in der Zeitschrift Astrophysical Journal ist. "Die Dunkle Materie verhält sich nicht wie wir vorhergesagt haben und es ist nicht klar, was dort eigentlich passiert. Es ist sehr schwierig diese Hubble-Beobachtungen mit den aktuellen Theorien über Galaxienentstehung und Dunkle Materie in Einklang zu bringen."
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"Wir kennen vielleicht sechs Beispiele für Kollisionen von Galaxienhaufen mit großer Geschwindigkeit, bei denen die Verteilung der Dunklen Materie bestimmt wurde", so Jee. "Der Bullet-Cluster und Abell 520 sind die beiden mit den deutlichsten Anzeichen für eine Verschmelzung vor relativ kurzer Zeit. Und diese beiden Beispiele widersprechen sich. Keine einzelne Theorie kann das unterschiedliche Verhalten der Dunklen Materie in diesen beiden Kollisionen erklären. Wir brauchen einfach mehr Beispiele."
So bleibt die Ursache für die überraschende Verteilung der Dunklen Materie in Abell 520 zunächst Spekulation. Doch es gibt Erklärungsversuche: So könnte es sich bei Abell 520 um eine komplexere Kollision handeln als beim Bullet-Cluster und hier beispielsweise drei Galaxienhaufen beteiligt gewesen sein. Es wäre auch möglich, dass es im Zentrum des Systems mehr Galaxien gibt als Hubble beobachten konnte, weil sie einfach zu lichtschwach sind. Diese Galaxien müssten dann aber deutlich weniger Sterne enthalten als normale Galaxien.
Eine weitere Möglichkeit besteht zudem darin, dass es Dunkle Materie gibt, die in gewisser Weise "klebrig" ist. Während normale Materie bei Kollisionen abgebremst wird, sollte dies bei Dunkler Materie eigentlich nicht der Fall sein - es sei denn, dass es auch Dunkle Materie gibt, die mit sich selbst wechselwirken kann und deswegen bei einer Kollision zurückbleibt.
Für mich ist die letzte Erklärungsmöglichkeit einer Dunklen Materie, die mit sich selbst wechselwirkt, am interessantesten. Mal sehen, was die Cumputersimulationen ergeben...
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neuberliner,
Dienstag, 6. März 2012, 16:01
Gravitation
Ja, klar. Die Dunkle Materie wirkt über die Gravitation mit seich selbst!
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klauslange,
Mittwoch, 7. März 2012, 11:43
Reicht nicht
Wenn es nur die Gravitationskraft wäre, mit der die DM mit sich selbst wechselwirkt, wäre das nicht ausreichend, um die beobachtete Zusammenballung bei Abell 520 zu erklären. Es muss also - wenn konventionelle Erklärungen ausgeschlossen wurden - eine neue Dunkle Kraft geben, die nur der DM eigen ist und durch die sie mit sich selbst wechselwirkt...
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