Bildnachweis: Hubble
Zwei kanadische und ein US-amerikanischer Astronom haben eine detaillierte Karte des Halos der dunklen Materie erstellt, der alle Galaxien zu umgeben scheint. Dieser abgeflachte kugelförmige Lichthof wurde durch Messen gesehen, wie die Schwerkraft einer näheren Galaxie das Licht eines entfernten Objekts biegt, das dahinter vorbeigeht. eine Technik namens Schwerkraftlinsen.
Zwei U of T-Astronomen und ein US-amerikanischer Kollege haben erstmals die Größe und Form massereicher Halos aus dunkler Materie gemessen, die Galaxien umgeben.
"Unsere Ergebnisse geben uns das bisher klarste Bild eines sehr mysteriösen Teils unseres Universums", sagt der leitende Ermittler Henk Hoekstra, a
Postdoktorand am kanadischen Institut für Theoretische Astrophysik von U. "Mit relativ einfacher Physik können wir einen ersten direkten Einblick in die Größe und Form dieser Lichthöfe erhalten, die mehr als fünfzig Mal so massereich sind wie der lichterzeugende Teil von Galaxien, den wir sehen können." Er und sein Team präsentierten ihre Ergebnisse am 25. Juli auf der 25. Generalversammlung der Internationalen Astronomischen Union in Sydney, Australien.
Ihre Forschung zeigt, dass Halos aus dunkler Materie mehr als fünfmal weiter reichen als die sichtbaren Sterne in einer Galaxie, sagt Hoekstra. Im Fall unserer Milchstraßengalaxie, sagt er, erstreckt sich der Heiligenschein über mehr als 500.000 Lichtjahre und wiegt ungefähr 880 Milliarden Mal mehr als die Sonne. Die Ergebnisse unterstützen auch das beliebte Modell der „kalten dunklen Materie“ des Universums.
Dunkle Materie strahlt kein Licht aus und kann daher nicht direkt gesehen werden.
Hoekstra erklärt. Der einzige Beweis für seine Existenz ist die Anziehungskraft auf Sterne, Gas und Lichtstrahlen. Es wird angenommen, dass dunkle Materie ungefähr 25 Prozent der Gesamtmasse im Universum ausmacht, während der Rest des Universums aus normaler Materie (fünf Prozent) und dunkler Energie (70 Prozent) besteht.
Bisher stammen die meisten Informationen über dunkle Materie aus Messungen der Bewegung von Gas und Sternen in den inneren Regionen von Galaxien. Weitere wichtige Daten stammen aus Computersimulationen zur Bildung der Universumsstruktur. Wissenschaftler können ihre Erkenntnisse über dunkle Materie jedoch nur erklären, wenn es stimmt, dass Galaxien von massiven dreidimensionalen Lichthöfen umgeben sind.
Die Mehrheit der Astronomen glaubt an die sogenannte Theorie der kalten dunklen Materie des Universums, die darauf hindeutet, dass diese Lichthöfe leicht abgeflacht sind. Die Ergebnisse von Hoekstra bestätigen dies. Mit der relativ neuen Technik der schwachen Gravitationslinse, mit der Astronomen die Größe und Form der Dunklen Materie untersuchen können, hat das Team die Formen von mehr als 1,5 Millionen entfernten Galaxien mit dem Teleskop Kanada-Frankreich-Hawaii in Hawaii gemessen. "Die kleinen Veränderungen in der Form der Galaxien haben uns stark gezeigt, dass die Lichthöfe abgeflacht sind, wie ein Gummiball, der auf die Hälfte seiner Größe zusammengedrückt ist", sagt Hoekstra.
Ihre Ergebnisse können auch auf eine größere wissenschaftliche Debatte über die Natur des Universums angewendet werden. Einige Wissenschaftler haben Theorien über das Universum unter der Annahme entwickelt, dass dunkle Materie nicht existiert, und haben daher Änderungen des Gravitationsgesetzes vorgeschlagen. Hoekstra ist jedoch zuversichtlich, dass die Ergebnisse seines Teams diese Theorien widerlegen werden.
Die Forschung wurde mit Professor Howard Yee von der Abteilung für Astronomie und Astrophysik der Universität T und Michael Gladders, einem ehemaligen Doktoranden der Universität T, durchgeführt, der jetzt an den Observatorien der Carnegie Institution in Washington in Pasadena, Kalifornien, studiert. Sie wurde von den Naturwissenschaften finanziert und Engineering Research Council von Kanada und U von T.
Originalquelle: Pressemitteilung der University of Toronto
