Ein neuartiger Nachweis von Dunkler Materie im Außenbereich von Galaxien

scheint mit Hilfe von Gravitationslinsen und dem Chandra-Satelliten gelungen zu sein, wurde heute auf der 217. AAS-Tagung verkündet, aber er ist nicht leicht nachzuvollziehen. Das Indiz ist eine „Anomalie“ der Helligkeit der Linsen-Bilder eines fernen Quasars, dessen Licht durch den Außenbereich einer großen Vordergrundgalaxie fällt: Dort wird es durch den starken Linseneffekt in mehrere Bilder gespalten, aber die die einzelnen Sterne wie die Dunkle Materie in der Galaxie überlagern dem einen zusätzlichen schwachen Linseneffekt durch Microlensing. Und der ist abhängig von der Wellenlänge, weil das sichtbare Licht und die Röntgenstrahlung aus unterschiedlich großen Bereichen des Quasars kommen und deswegen der Linseneffekt durch kompakte Sterne ein anderer ist. Nach allerlei Mathematik kommt heraus: Zwischen 5 und 8 kpc Zentrumabstand bestehen Galaxien (14 Fälle wurden untersucht) zu 85 bis 95% aus Dunkler Materie. Zumindest ist dies 5-mal wahrscheinlicher als dass es dort nur die sichtbaren Sterne gibt (und 10-mal wahrscheinlicher dass dort praktisch nur DM sitzt). Zwar wissen wir dadurch immer noch nicht, woraus die DM eigentlich besteht, aber angesichts der Evidenz im großen Kosmos für sie ist ein neuartiger Nachweis ihrer Existenz im Inneren von Galaxien ein wichtiger Aspekt.

Eine weitere Verbesserung der Ia-Supernova-Methode zur Messung der Dunklen Energie

wurde auf derselben PK präsentiert: Allmählich schält sich heraus, dass Supernovae mit höheren Ejekta-Geschwindigkeiten etwas rötlicher als der Rest sind, was wiederum hilft, Staubeffekte (die ebenfalls röten) heraus zu rechnen. Ungefähr um einen Faktor 2 mag das die Ungenauigkeit der Entfernungsbestimmung über die gemessene Maximumshelligkeit einer SN reduzieren helfen. Eine gute Nachricht für die Dark Energy Survey, die mit der Dark Energy Camera („Große Instrumente …“) gleich vier Methoden anwenden soll, um der Dunklen Energie Herr zu werden. Dazu zählen neben den Supernovae des Typs Ia auch die großräumige Struktur des Kosmos, Galaxienhaufen und Gravitationslinsen. 300 Mio. Galaxien, über 100’000 Haufen und 4000 Supernovae soll die Survey auf einem Achtel des Himmels einfahren, 4 Petabyte Daten in 5 Jahren; First Light der 570-Megapixel-Kamera ist Ende des Jahres.

„Dunkle“ Galaxien verraten sich in Gezeitenschweifen

großer Galaxien, in deren Nähe sie sich aufhalten und deren Wasserstoffgas sie zu großen Bögen herausreißen. Das läßt sich im Fall von Messier 51 aber auch bei kleineren – bekannten – Begleitgalaxien direkt testen (erfolgreich bei Massenverhältnissen große/kleine von 1:3 bis 1:100), und so weit draußen ist auch keine normale Spiralstruktur mehr möglich: Sieht man einen derartigen Wasserstoffschweif, dann muss da einer dran gezogen haben. Was zu der kühnen Vorhersage eines unentdeckten Begleiters der Milchstraße führt, mit 1/100 ihrer Masse, 80 kpc Abstand und einer relativ präzisen Position. Laufende Infrarot-Himmelsdurchmusterungen sollten „Galaxie X“ aufspüren können. NACHTRAG: Papers zur Technik und zur Prognose (Präzisierung).

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3 Antworten to “Ein neuartiger Nachweis von Dunkler Materie im Außenbereich von Galaxien”

  1. Dunkle Materie direkt detektieren: Durchbruch (bald)? « Skyweek Zwei Punkt Null Says:

    […] …“) und Silicon 2.7. über einen britischen Supercomputer, der u.a. Daten der Dark Energy Survey („Eine weitere …“) auswerten […]

  2. Live-Blog „von“ der 219. AAS-Tagung in Austin, TX « Skyweek Zwei Punkt Null Says:

    […] den Wasserstoff in der ausgedehnten Scheibe. Ein Ableger einer Technik, den dieselbe Gruppe schon ein Jahr zuvor präsentiert hatte („‘Dunkle’ Galaxien …). [18:10 MEZ] Gefällt mir:LikeSei der Erste, […]

  3. Live-Blog “von” der 221. AAS-Tagung – 2. Teil « Skyweek Zwei Punkt Null Says:

    […] 300 Mio. Galaxien auf 1/8 des Himmels aufgenommen und ca. 4000 Supernovae entdeckt werden, um mit vier verschiedenen Techniken (“Eine weitere Verbesserung …”) der Geschichte der Dunklen Energie im Kosmos […]

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