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Dunkle Materie ist “lauwarm”
07. Februar 2006. Die Temperatur der dunklen Materie ist weder zu kalt, noch zu heiß, sondern genau im mittleren Bereich, wie Forscher jetzt heraus fanden. Außerdem könnte die lauwarme Temperatur helfen zu bestimmen, was genau dieses mysteriöse Material eigentlich ist.


Computersimulation der Verteilung dunkler Materie im Universum. Galaxien bilden sich innerhalb einer komplexen Fadenstruktur (Filamente). Die im Bild dargestellte Region ist eine Milliarde Lichtjahre breit. Vergrößerung (96k) (Quelle: Universität Zürich)

Dunkle Materie kann nicht beobachtet werden, sondern wird von der Anziehungskraft abgeleitet, die notwendig ist, um die Rotation von Galaxien zu erklären. Es wird angenommen, dass Dunkle Materie einen beträchtlichen Teil der Materie des Universums ausmacht.

Astronomen der englischen Cambridge University verwendeten die Anlagen der Europäischen Südsternwarte im chilenischen Paranal, um die Bewegung von zwölf Zwerggalaxien, die allesamt unsere Milchstraße umkreisen, zu messen. Aus der Bewegung konnten die Forscher ableiten, wie viel Dunkle Materie die Galaxien aneinander bindet.

„Egal wie groß oder wie hell eine Galaxie ist oder wie viele Sterne sie besitzt – alle Galaxien scheinen von der gleichen Menge Dunkler Materie umgeben zu sein,“ sagt der an der Arbeit beteiligte Mark Wilkinson.

Das deutet darauf hin, dass sich Dunkle Materie irgendwie zu Ansammlungen von einer Mindestgröße zusammenklumpt. Diese haben einen Durchmesser von 1000 Lichtjahren und besitzen eine Masse von 30 Millionen Sonnenmassen. Große Galaxien entstehen aus der Kombination mehrere dieser Materieblöcke mitsamt der in ihnen enthaltenen Sterne.

Die Mindestgröße dieser Blöcke brachte die Forscher auch auf die Spur der Materietemperatur. Wäre die Materie sehr heiß, würde sie sich zu schnell bewegen um in relativ kleinen Einheiten von 1000 Lichtjahren (!) zusammengehalten zu werden, erklärt Gerry Gilmore. Andererseits würde kalte, sich langsam bewegende Materie in wesentlich kleineren Einheiten vorkommen.

Nach ihren Berechnungen beträgt die Temperatur der Dunklen Materie lauwarme 10 000 Grad Celsius. Zum Vergleich, die Oberfläche der Sonne hat eine Temperatur von etwa 6000 Grad, während ihr inneres etwa 15 Millionen Grad heiß ist.

„Die Temperatur verrät uns etwas grundlegendes über die Dunkle Materie,“ sagt Gilmore. Er glaubt, dass Dunkle Materie hauptsächlich aus WIMPs besteht, sehr schweren, bisher nur theoretisch postulierten Teilchen, die kaum mit anderen Materieformen interagieren, die sich untereinander aber sehr stark anziehen oder abstoßen.

Die Ergebnisse sollen Teilchenphysikern bei ihrer weiteren Suche nach Dunkler Materie helfen. „Wir müssen uns die Physik zwischen den Dunkle Materie Teilchen näher ansehen – nicht nur ihre Gravitationswirkung auf andere Himmelskörper.

„Es ist ein sowohl interessantes als auch überraschendes Ergebnis,“ sagt Robert Minchin, Astronom des Arecibo Observatoriums in Puerto Rico. „Es widerspricht auch den Ergebnissen der WMAP Sonde, denen zufolge warme Dunkle Materie unwahrscheinlich ist.“
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Quelle: New Scientist zur Startseite...



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