Hallo René,
vielen Dank für Deine, wie immer, sehr hilfreiche Antwort!
... Aufgrund des fehlenden Fermi-Drucks ...
Da man bisher keine Informationen zur DM hat, außer ihrer gravitativen Wirkung und damit auch über ihre grobe Verteilung im All, glaube ich nicht, daß man das schon so stehen lassen sollte. Abgesehen davon hätte der Fermi-Druck damit auch nichts zu tun.
https://de.wikipedia.org/wiki/Entartete_Materie
Die bisher möglichen Beobachtungen und Simulationen deuten wohl darauf hin, daß sich DM schon zu einem sehr frühen Zeitpunkt aus den Vorgängen die zum lokalen Druck- und Temperaturausgleich führten (eben elektromagnetische Wechselwirkungen) auskoppeln konnte und mit einer durch Gravitation geführten Strukturbildung, wohl ziemlich frei von sonstigen Einflüssen, viel eher beginnen konnte, als BM.
Sie unterlag somit einer ungestörten Abkühlung durch Expansion und wurde durch die Vorgänge die zum Strahlenmeer führten (gegenseitige ‚Vernichtung‘ von Materie und Antimaterie) nicht auf einem so hohen Temperaturniveau (relative Bewegungsgeschwindigkeit der ‚Mitglieder‘ = relative kinetische Energie der Mitglieder) gehalten, wie der bei dieser ‚Vernichtung‘ übriggebliebene Rest der Materie durch elektromagnetische Wechselwirkungen. Daher auch zu diesem Zeitpunkt ‚cold dark Matter‘.
Inzwischen ist es aber eher umgekehrt. Ein großer Teil der BM konnte kinetische Energie durch Stoß und Emission abbauen, DM dagegen nur durch gravitative Wechselwirkungen. Die mittlere Geschwindigkeit der DM ist in Galaxien höher als die mittlere Geschwindigkeit der BM, daher verteilt sich die Masse der DM über ein viel größeres Volumen, als die Masse der BM in einer Galaxis. (Mit höherer Geschwindigkeit kommt man auch weiter weg vom Gravitationszentrum)
Wenn BM nicht die Möglichkeit hätte durch Stoß und Emission kinetische Energie abzubauen, könnte sie auch nicht zu Sternen kondensieren. Das Gas würde zwar kollabieren, aber die Gaspartikel würden ihre Summe aus potentieller und kinetischer Energie nicht verlieren und daher auf der anderen Seite mit derselben Geschwindigkeit mit der sie kollabiert sind, auch wieder expandieren. Und da dabei nicht alle Beteiligten gleich schnell waren und sind, würden sie auch zu unterschiedlichen Zeiten durch den Schwerpunkt der Gaswolke hindurch fallen/ihn umrunden und somit als eine in innerer Bewegung befindliche Gaswolke erhalten bleiben, ähnlich wie es die Sterne eines Sternhaufens tun.
Nun könnte man sich fragen, wieso sie dann überhaupt Strukturen bilden konnten?
Stell Dir dazu folgendes Szenario vor: Kurz nach dem Urknall (wann, weiß bisher niemand so genau, weil eben nicht bekannt ist, aus was DM eigentlich besteht) war ein sehr, sehr geringer Teil (grob. 1/100.000.000) der vorhandenen Energie (ohne die dunkle Energie) zu DM kondensiert? Sie wird zu diesem Zeitpunkt noch sehr heiß gewesen sein also auch sehr hohe Geschwindigkeit ihrer Bestandteile gehabt haben. Das Universum expandiert (zu dieser Zeit auch auf kleinen Entfernungsskalen sehr schnell). Ein DM-Teilchen?, welches für die hiesige Umgebung eine enorm hohe kinetische Energie/Geschwindigkeit hat, erreicht schon recht bald (egal in welcher Richtung es sich bewegt) eine ‚Gegend‘ in der seine Relativgeschwindigkeit nicht mehr so hoch ist. Nach ‚kurzer‘ Zeit schon, gibt es einen Zustand, in dem sich das lokale DM-Gas? relativ stark abgekühlt hat und anfangen kann auch sehr sehr kleinen ‚lokalen‘ Dichteunterschieden durch ihre höhere Gravitation zu folgen. Das geht ganz ganz langsam los, ‚man merkt‘ es noch gar nicht. Auch expandiert das Universum ja immer noch ziemlich schnell. Aber der Teil des DM-Gases der schon etwas ‚Schwung‘ durch die kleinen Gravitationsunterschiede aufnehmen konnte, bleibt etwas länger in diesem Bereich und hat damit auch etwas mehr Zeit mehr ‚Schwung‘ aufzunehmen. Unterdessen ‚tobt‘ ein gewaltiger elektromagnetischer ‚Sturm‘ angeheizt durch die gegenseitige ‚Vernichtung‘ von Materie u. Antimaterie. Die DM aber bleibt davon nahezu völlig unbeeinflusst, weil sie ja nur durch Gravitation mit dem immer noch gewaltig energiereicheren Rest der Welt wechselwirken kann. Es ist fast so, als würde dieser Teil der Bühne gar nicht zur Welt der DM gehören. Sie kühlt weiter ab und konzentriert ihre Bestandteile immer mehr um die Bereiche höherer DM-Dicht herum (BM hat da nicht viel Einfluss, weil sie durch ihre sehr viel höhere Temperatur dieser Strukturbildung noch nicht folgen kann und weil sie gleichmäßiger verteilt ist, diese auch nicht nennenswert stören kann.
Das Ganze geht nun für einige hunderttausend Jahre so weiter. DM konzentriert seine Bestandteile mehr und mehr in den, durch die fortschreitende Expansion inzwischen gigantisch großen Strukturen und auch wenn der Dichteunterschied immer noch sehr klein ist, spielt er nun eine immer größere Rolle. Bald auch groß genug, um inzwischen auch schon der (auf einige tausend Grad K) abgekühlten BM ihre Struktur allmählich aufzuprägen – heute noch als (sehr sehr kleiner) Temperaturunterschied in der Verteilung der Hintergrundstrahlung zu ‚sehen‘.
Beide Materiearten unterliegen nun diesem sich selbst verstärkenden Strukturbildungsprozess, wobei DM ihm durch seine fehlende Abkühlmöglichkeit ganz allmählich nicht mehr so einfach folgen kann wie BM, die es ja schon einige? Millionen Jahre später sogar zu Strukturen wie Planeten, Sternen und Galaxien schafft, in einer zeitlichen Geschwindigkeit bei der DM bis heute lange nicht mehr mithalten kann. Den Fortgang diese Prozesses kann man z.B. hier:
http://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/galform/presse/ ganz gut sehen.
Herzliche Grüße
MAC