Es ist eine schwierige Messung, aber Astronomen in Stockholm geben an, dass es in unserem Teil der Galaxie nachweislich dunkle Materie gibt.
Eine Simulation der Dunklen Materie in der großräumigen Struktur des Universums. Das Bild umfasst eine Fläche von 20 Megaparsekunden, etwa 65 Millionen Lichtjahre. Im Gegensatz dazu ist unsere Milchstraßengalaxie etwa 100.000 Lichtjahre breit. Bild über CfA.
Wir wussten, dass sich im äußeren Teil der Milchstraße dunkle Materie befand. Tatsächlich hat die dunkle Materie, die unsere Galaxie und andere Spiralgalaxien umgibt, die Astronomen 1978 zum ersten Mal auf die Existenz dieser mysteriösen Substanz aufmerksam gemacht, von der bekannt ist, dass sie 26% des gesamten Universums ausmacht Anwesenheit von dunkler Materie im innersten Teil der Milchstraße. Möglicherweise lauert sogar dunkle Materie in unserem eigenen Sonnensystem, und wenn ja, finden es vielleicht die heutigen Detektoren für dunkle Materie. Die Studie, die am 9. Februar 2015 von der Universität Stockholm angekündigt wurde, soll gezeigt haben, dass große Mengen dunkler Materie um uns herum und auch zwischen uns und dem Zentrum unserer Milchstraßengalaxie existieren. Die Stockholmer Astronomen sagten in einer Erklärung:
Das Ergebnis ist ein grundlegender Schritt vorwärts bei der Suche nach der Natur der Dunklen Materie.
In den 1970er Jahren entdeckten die Astronomen Vera Rubin und Kent Ford versehentlich die Dunkle Materie. Sie betrachteten Spiralgalaxien und stellten fest, dass Sterne in den dünn besiedelten Außenregionen, die weit von den galaktischen Zentren entfernt waren, sich genauso schnell bewegten wie diejenigen, die näher kamen. Dies war unerwartet. Und doch hatte die sichtbare Masse dieser Galaxien nicht genug Schwerkraft, um die äußeren Sterne in solch schnellen Bahnen zu halten. So standen die Astronomen vor einer verblüffenden Schlussfolgerung. Galaxien haben mehr zu bieten, als das Auge vermuten lässt, eine enorme Menge an unsichtbarer Materie in den äußeren Regionen von Galaxien, in denen es relativ wenige sichtbare Sterne gibt. So wurde das Konzept der Dunklen Materie geboren.
Diese Entdeckung war ein großer Fortschritt für unser Verständnis des Universums, und seitdem haben Astronomen die Existenz und die Eigenschaften der dunklen Materie sehr gut aus ihren Gravitationseffekten auf sichtbare Materie und Strahlung abgeleitet. Tatsächlich wird angenommen, dass die großräumige Struktur des Universums zum großen Teil von dunkler Materie angetrieben wird. Bisher hat jedoch noch niemand Dunkle Materie direkt detektiert. Wir können nur schließen, dass es existiert, nicht wissen, dass es existiert.
Außerdem war es sehr schwierig festzustellen, dass dunkle Materie nicht nur am Rande unserer Milchstraße existiert, sondern auch im inneren Teil der Galaxie, wo sich unsere Erde und Sonne befinden. Das liegt daran, dass unsere Messungen - genau wie die Messungen, mit denen dunkle Materie ermittelt wurde - nicht genau genug waren, um dunkle Materie von unserer eigenen Position in der Milchstraße aus zu ermitteln. Miguel Pato vom Institut für Physik der Universität Stockholm sagte:
In unserer neuen Studie haben wir zum ersten Mal einen direkten Beobachtungsnachweis für das Vorhandensein dunkler Materie im innersten Teil der Milchstraße erhalten.
Wir haben die bisher vollständigste Zusammenstellung veröffentlichter Messungen der Bewegung von Gas und Sternen in der Milchstraße erstellt und die gemessene Rotationsgeschwindigkeit mit der erwarteten unter der Annahme verglichen, dass in der Galaxie nur Leuchtmasse vorhanden ist.
Die beobachtete Rotation kann nur erklärt werden, wenn große Mengen dunkler Materie um uns herum und zwischen uns und dem galaktischen Zentrum vorhanden sind.
Unsere Methode wird künftige astronomische Beobachtungen ermöglichen, um die Verteilung der dunklen Materie in unserer Galaxie mit beispielloser Präzision zu messen. Dies wird es ermöglichen, unser Verständnis der Struktur und Entwicklung unserer Galaxie zu verfeinern, und es wird robustere Vorhersagen für die vielen Experimente weltweit auslösen, die nach Partikeln der dunklen Materie suchen. Die Studie ist daher ein grundlegender Schritt vorwärts bei der Suche nach der Natur der Dunklen Materie.
Die roten und blauen Punkte hier - die auf einem Foto der Scheibe der Milchstraße von der südlichen Hemisphäre aus zu sehen sind - sind Punkte, an denen die Stockholmer Astronomen die Bewegung von Sternen und Gas in unserer Galaxie gemessen haben. Das Blau oder Rot repräsentiert ihre relative Bewegung in Bezug auf unsere Sonne. Der kugelsymmetrische blaue Lichthof veranschaulicht die Verteilung der dunklen Materie. Bild über Serge Brunier und Universität Stockholm.
Fazit: Astronomen in Stockholm sagen, dass ihre neue Technik dunkle Materie in der inneren Milchstraße enthüllt hat, einschließlich des Gebiets, in dem sich unsere Sonne und Erde befinden. Wenn dies der Fall ist, werden die heutigen Detektoren für dunkle Materie möglicherweise den ersten finden Direkte Dunkle Materie Erkennung.