20/03/2012 - Lage der dunklen Materie in einem Haufen weit entfernter Galaxien

Menéame

Zwei Teams von Astrophysikern aus Dänemark, Israel, Frankreich und den Vereinigten Staaten haben Daten aus verschiedenen Teleskopen verwendet, um die Verteilung der dunklen Materie in einer Galaxienhaube, die Abell 383 genannt wird, zu finden, die sich in einem Umkreis von 1,50 Metern von etwa 2 000 Metern von der Straße entfernt befindet. 2.300 Lichtjahre von der Erde.

Neben der Angabe der Lage der dunklen Materie auf einer zweidimensionalen Himmelskarte konnten die Teams ihre Verteilung an den Hintergrund bestimmen, wie sie von der Erde aus beobachtet wurde.

Schon seit langem versucht man, die Natur der dunklen Materie zu entziffern. Seine Anwesenheit wird durch seine Gravitationseffekte verraten, denn es handelt sich um unsichtbares Material, das kein Licht ausstrahlt oder absorbiert. Mit dieser Methode wurde festgestellt, dass es sechsmal so viele dunkle Materie gibt wie die normale Hexerei im Universum. Galaxienhaufen sind die größten Gravitationsstrukturen des Universums, und ihre Bedeutung ist bei der Erforschung der dunklen Materie von großer Bedeutung. Um diese Objekte zu analysieren, ist es notwendig, ihre dreidimensionale Struktur und ihre Masse genau zu bestimmen, denn in ihrem Zentrum befindet sich die höchste Konzentration dunkler Materie.

In zwei neuen, veröffentlichten Studien am Astrophysical Journal y Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, die oben genannten Geräte liefern die präzisesten dreidimensionalen Bilder, die bisher von der dunklen Materie in einem Haufen von Galaxien gewonnen wurden. Seine Entdeckungen zeigen, dass die dunkle Materie die Form eines riesigen Rugbyballs hat und dass der Höhepunkt dieser Geometrie nahe der Visionslinie von der Erde liegt. Sie weisen auch darauf hin, dass nimmt die meisten der Materie des Klumpens die Form von heißem Gas an.

Die bei diesen Arbeiten angewandte Forschungsmethode ist eine Kombination aus Röntgenbeobachtungen von normalem Helikopterium und Informationen, die aus der Wirkung der Gravitationslinse auf optische Daten gewonnen werden. Gravitationslinsen bewirken, dass die Materie des Hügels, ob normal oder dunkel, das sichtbare Licht der hinteren Galaxien ablenkt und verdreht. Diese Verzerrung ist in einigen Bereichen des Bildes sehr ausgeprägt und führt zu einer Verbogenheit in einigen der beobachteten Galaxien. In anderen Bereichen des Bildes ist die Verzerrung leicht. Für die Untersuchung der Auswirkungen der Verzerrung und die Lokalisierung der dunklen Materie werden statistische Analysen verwendet.

Das europäische Team kam zu dem Schluss, dass die höchste Konzentration von dunkler Materie im Zentrum des Kammes mit den meisten Theorien übereinstimmt, die heute existieren.

Das amerikanische Team fand jedoch Daten, die bestätigen, daß die Menge an dunkler Materie im Zentrum nicht so hoch ist, wie das Standardmodell für kalte dunkle Materie voraussagt. In seinem Artikel wird diese Situation als das solideste Argument, das bisher in Abweichung von der Theorie.

Die Unterschiede zwischen den Schlussfolgerungen der beiden Teams entstehen wahrscheinlich aus Unterschieden in den Korpus und in der mathematischen Modell verwendet. Ein wichtiger Unterschied besteht darin, dass das europäische Team Geschwindigkeitsinformationen in der zentralen Galaxie verwendet hat, die es ermöglichte, die Dichte der dunklen Materie in Entfernungen von 6.500 Lichtjahre aus der Mitte des Hügels. Das US-Team setzte keine Geschwindigkeitsdaten ein, und seine Dichteberechnungen erlaubten es nicht, sich so nahe an die Mitte des Hügels zu bringen, daß sie sich an die 80.000 Lichtjahre.

Die in den beiden Studien verwendeten Daten wurden über das Chandra-Röntgen-Observatorium, das Hubble-Weltraumteleskop, das VTL und das NASA-Sloan Digital Sky Survey sowie das japanische Subaru-Weltraum Teleskop gewonnen.

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Weitere Informationen:

Universität Tel Aviv:     http://www.tau.ac.il/index-eng.html

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