CHANDRA
Heiße Fakten
über kalte dunkle Materie
von Rainer Kayser
12. Juni 2003
Die bislang
genaueste Untersuchung über die Materieverteilung in einem fernen Galaxienhaufen
gelang einem Astronomenteam nun mit Hilfe des Röntgenteleskops Chandra.
Durch Auswertung von Daten über das heiße Gas, das den Haufen umgibt, konnten
die Forscher Rückschlüsse auf die dunkle Materie in Abell 2029 ziehen. Und diese
ist, so das Ergebnis, kalt.
Der Galaxienhaufen Abell 2029 im Röntgenlicht (oben) und im
sichtbaren Bereich des Lichts aufgenommen (unten).
Fotos:
NASA / CXC / UCI / A.Lewis et al. (Röntgenaufnahme), Pal.Obs.
DSS (visuell)
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80 Prozent der Masse des Universums besteht aus kalter dunkler Materie.
Das ist das Ergebnis der bislang genauesten Untersuchung der
Materieverteilung in einem Galaxienhaufen durch ein amerikanisches
Astronomenteam. Die Forscher um Aaron Lewis von der University of California in Irvine hatten mit dem Röntgensatelliten
Chandra die
Temperatur und die Dichte von heißem Gas in dem rund eine Milliarde
Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen Abell 2029 untersucht.
Daraus
konnten die Forscher auf die Anziehungskraft der unsichtbaren dunklen
Materie in dem Haufen schließen. Es zeigte sich, dass der Anteil an
dunkler Materie bis in den Zentralbereich des Haufens hinein immer
weiter ansteigt. Das ist nach Ansicht der Forscher ein Beweis dafür,
dass die dunkle Materie "kalt" ist, also aus sich langsam bewegenden
Teilchen besteht.
"Wir wissen immer noch sehr wenig über die Natur dieser dunklen
Materie", gibt Lewis zu, "aber unsere Beobachtungen zeigen, dass es sich
um kalte Teilchen handeln muss." Konkurrierende Modelle, bei denen die
dunkle Materie aus "heißen" Partikeln besteht, die sich mit nahezu
Lichtgeschwindigkeit bewegen, sagen einen völlig anderen Verlauf der
Verteilung voraus.
Im Zentrum von Abell 2029 befindet sich eine
elliptische Riesengalaxie. Die Röntgenbeobachtungen zeigen, dass der
Anteil an dunkler Materie bis in diese Riesengalaxie hinein immer weiter
anwächst. "Es hat mich überrascht, dass wir die Materieverteilung
tatsächlich so weit in das Zentrum dieses reichen Galaxienhaufens hinein
messen konnten", so Lewis.
Abell 2029 besteht aus Tausenden von Galaxien, die in eine gewaltige
Wolke aus heißem Gas eingebettet sind. Da das heiße Gas durch die
Schwerkraft im Galaxienhaufen festgehalten wird, lässt sich aus seiner
Temperatur und Dichte die Massenverteilung in dem Haufen berechnen. Die
Verteilung des Gases zeigt, dass der Galaxienhaufen zusätzlich zu der
sichtbaren Materie unsichtbare Materie enthalten muss, deren Masse jene
der sichtbaren Materie um rund das Vierfache übertrifft.
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