Dieses Weltraumteleskop Hubble Bild zeigt die massive Galaxienhaufen MACSJ 1206. innerhalb des Clusters Embedded sind die verzerrten Bilder von fernen Hintergrundgalaxien, wie Bögen und verschmiert Merkmale gesehen. Diese Verzerrungen werden durch die dunkele Materie in dem Cluster verursacht, deren Schwerkraft biegt und vergrößert das Licht von weit entfernten Galaxien, ein Effekt des Gravitationslinseneffekt genannt. Dieses Phänomen erlaubt es Astronomen entfernte Galaxien zu studieren, die sonst zu würde in Ohnmacht fallen zu sehen. Astronomen die Menge der Gravitationslinsen gemessen dieses Cluster verursachte eine detaillierte Karte der Verteilung der Dunklen Materie in sie zu produzieren. Dunkle Materie ist der unsichtbare Klebstoff, den Stern gebunden zusammen in einer Galaxie hält und die größten Teil der Materie im Universum ausmacht. Das Hubble-Bild ist eine Kombination aus sichtbaren und Infrarot-Licht Beobachtungen für Erhebungen im Jahr 2011 von der vorgerückten Kamera genommen und Wide Field Camera 3.

Neue Hubble-Daten legt nahe, dass eine Zutat aus aktuellen dunklen Materie Theorien

Jüngste Beobachtungen gefunden haben, fehlt, ist, dass etwas von den Theorien, wie die Dunkle Materie verhält fehlen. Diese fehlende Zutat könnte erklären, warum Forscher sollte eine unerwartete Diskrepanz zwischen Beobachtungen der dunklen Materie Konzentrationen in einer Probe von massiven Galaxienhaufen und theoretisch Computersimulationen, wie dunkle Materie in Cluster verteilt wird aufgedeckt haben.

Dunkle Materie ist der unsichtbare Klebstoff, den Stern, Staub und Gas zusammen in einer Galaxie hält. Diese geheimnisvolle Substanz macht die Masse einer Galaxie Masse und bildet die Grundlage unseres Universums großräumige Struktur. Da dunkle Materie nicht emittieren, absorbieren oder reflektieren das Licht, seine Präsenz nur durch ihre Anziehungskraft auf sichtbare Materie im Raum bekannt. Astronomen und Physiker versuchen immer noch zu fassen, was es ist.

Galaxienhaufen, die massivste und vor kurzem versammelten Strukturen im Universum, sind auch die größten Repositorys der dunklen Materie. Cluster bestehen aus einzelnen Mitglieds Galaxien, die zusammengehalten werden, größtenteils durch die Schwerkraft der dunklen Materie.

„Galaxy Cluster sind ideal Laboratorien, in denen ob die numerischen Simulationen des Universums zu studieren, die derzeit verfügbar reproduce sind gut, was wir von den Gravitationslinseneffekt ableiten kann“, sagte Massimo Meneghetti des INAF-Observatorium für Astrophysik und Weltraumforschung von Bologna in Italien, Hauptautor der Studie.

„Wir haben eine Menge getan Prüfung der Daten in dieser Studie, und wir sind sicher, dass diese Diskrepanz zeigt an, dass einiger physikalischer Bestandteil entweder aus den Simulationen oder aus unserem Verständnis der Natur der dunklen Materie fehlt“, fügt Meneghetti.

„Es gibt eine Funktion des realen Universums, dass wir einfach nicht mehr in unserem aktuellen theoretischen Modellen erfassen“, ergänzt Priyamvada Natarajan von der Yale University in Connecticut, USA, einer der leitenden Theoretiker im Team. „Dies könnte eine Lücke in unserem Verständnis der Natur der dunklen Materie und ihre Eigenschaften signalisieren, da diese exquisite Daten uns erlaubt haben, die detaillierte Verteilung der dunklen Materie auf kleinsten Skalen zu untersuchen.“

Die Verteilung der dunklen Materie in Clustern wird durch Messen der Krümmung des Lichts, das Gravitationslinseneffekt zugeordnet, die sie produzieren. Die Schwere der dunkle konzentrierte Substanz in Clustern vergrößert und Verwerfungen Licht von weit entfernten Hintergrundobjekten. Dieser Effekt erzeugt Verzerrungen in den Formen von Hintergrundgalaxien, die in den Bildern der Cluster erscheinen. Gravitationslinsen können oft auch mehrere Bilder von derselben entfernten Galaxie erzeugen.

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Quelle: ESA/Hubble Information Centre. "New Hubble data suggests there is an ingredient missing from current dark matter theories." ScienceDaily. ScienceDaily, 10 September 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/09/200910150348.htm>.