Hubble Glimpses a Galaxy Among Many

Die Rotation von Galaxien kann nur schlüssig erklärt werden, wenn es Dunkle Materie gibt

© EPA / ESA/Hubble & NASA, A. Riess et al. HANDOUT

Science
09/07/2020

So sieht Dunkle Materie aus - wenn wir sie sehen könnten

Eine neue Simulation zeigt, wie Dunkle Materie im Universum verteilt sein könnte und liefert ein überraschendes Ergebnis.

Dunkle Materie zählt zu den größten Rätseln der Physik. Laut Berechnungen macht sie 85 Prozent der gesamten Masse im Universum aus. Gesehen hat sie noch niemand, genausowenig weiß man, woraus Dunkle Materie eigentlich besteht. Eine Annahme besagt, dass sie aus schwach wechselwirkenden massereichen Teilchen, so genannten WIMPs, besteht. Forscher des Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics in den USA haben nun eine riesige Simulation rund um diese Annahme kreiert.

Halos in allen Größen

Wie Universe Today berichtet, stehen so genannte Halos aus Dunkler Materie im Zentrum der Studie. Dabei handelt es sich um annähernd kugelförmige Anhäufungen Dunkler Materie, die sich um massereiche Objekte im Universum bilden. Bei der Simulation wurden Halos in 30 unterschiedlichen Größenordnungen entdeckt. Ihre Masse reicht von hunderten Erdmassen bis zu hunderten Galaxienhaufen. Für die Forscher ist dieses Resultat überraschend. Sie vermuteten nicht, dass sich Halos in allen Größenordnungen bilden würden.

Netzartige Struktur

In der Gesamtbetrachtung zeigte sich, dass sich die Halos mit Dunkler Materie in großen netzartigen Strukturen manifestieren. Diese Netze bestehen aus zentralen, dichten Halo-Fäden und diffuseren Halo-Strukturen drum herum. Eine der Annahmen über Dunkle Materie besagt, dass bei der Kollision zweier Dunkler-Materie-Partikel Gammastrahlung freigesetzt wird.

Gammastrahlung

Astronomische Beobachtungen haben tatsächlich Gammastrahlungsüberschüsse aus dem Zentrum der Milchstraßen-Galaxie entdeckt, die von Dunkler Materie stammen könnten. Laut der Simulation müsste die meiste Menge der Gammastrahlung von kleineren Halos stammen. Aufgrund dieser Annahme können Voraussagen über das Energiespektrum der Gammastrahlen getroffen werden, die dann in Zukunft mit tatsächlichen Werten verglichen werden können.

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