Dunkle Materie in kleinen Galaxien

Kosmo

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In einem Artikel der BdW habe ich gelesen, dass der größte Teil der Dunklen Materie in Zwerggalaxien zu finden ist. Rekordhalter beim Verhältnis zwischen sichtbarer und dunkler Materie ist der Milchstraßensatellit Segue1. In ihr lassen sich circa 1000 Sterne ausmachen, sie verfügt jedoch über eine 3400x größere Masse. Die dort enthaltenden Sterne zählen mit einem Eisenanteil von 0,04% zu den ältesten bekannten Sternen.

Kann vielleicht ein Experte den Zusammenhang zwischen den drei Parametern alte Sterne, Zwerggalaxien und Dunkle Materie erläutern? Ist Dunkle Materie besonders konzentriert in alten Systemen zu finden, welche meist sehr klein sind? Oder tritt Dunkle Materie besonders stark in kleinen Galaxien auf, welche meist aus alten Sternen bestehen? :confused:
 
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Kosmo

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Ich versuche es mal anders. ;) Warum verfügen manche Zwerggalaxien über extrem viel Dunkle Materie?
 

SRMeister

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Sehr interessant.
Laut Aussagen anderer Forenteilnehmer sammelt sich die DM eher an größeren Raumstrukturen als an kleinen, weshalb in unserem Sonnensystem wohl nicht mehr DM existiert als im interstellaren Medium in der Milchstraße.

Wenn sie sich aber an Sternhaufen/Zwerggalaxien eher bindet als an Galaxien, ist das für mich unverständlich. Das passt auf den ersten Blick mit dem Modell der nur gravitativ wechselwirkenden Teilchen schlecht zusammen.
 

SCHWAR_A

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Hallo SRMeister, hallo Kosmo,

Wenn sie [die Dunkle Materie] sich ... an Sternhaufen/Zwerggalaxien eher bindet als an Galaxien...

Möglicherweise gibt es ja mehrere verschiedene Entfernungen von einem Zentrum, bei dem der Effekt der stark erhöhten Geschwindigkeiten, also Masse auftritt.

Mir fallen da gleich mehrere Bereiche erhöhter Geschwindigkeiten auf:
1. Galaxien-Kern- bzw. Kugelsternhaufen-Radien bei etwa 1-25pc mit Maximum bei etwa 5pc.
2. Galaxien-Bulges- bzw. Kugelsternhaufen-/Zwerggalaxien- Bahnradien bei etwa 0.2-5kpc mit Maximum bei etwa 1kpc.
3. Galaxien-Spiral-Radien bei etwa 15-1000kpc mit Maximum bei etwa 1Mpc.
4. Galaxienhaufen- und -Superhaufen-Entfernungen bei etwa 1-10Mpc mit Maximum bei etwa 1Mpc.

In all diesen Bereichen entdeckt man "außergewöhnlich" hohe Geschwindigkeiten (und somit eingeschlossene Dunkle Materie), so, als wäre die dort wirkende Zentralmasse bis zu etwa 100 x schwerer im Maximum als normal, ohne DM.

Zwischen diesen Bereichen scheint die Welt wieder normal zu sei, also einigermaßen Newton'sch...

Warum verfügen manche Zwerggalaxien über extrem viel Dunkle Materie?

Wenn es zutrifft, daß es derartige voneinander getrennte Ranges für Entfernungen/Radien gibt, die quasi von Normal auf Maximum und wieder zurück die Geschwindigkeit ändern, dann erklären sich die unterschiedlichen Verhältnisse in Zwerggalaxien durch die jeweilige Ausdehnung bzw. der jeweiligen Entfernung einzelner Objekte vom Baryzentrum.

Herzliche Grüße.
 

Kosmo

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Hi, habe selbst noch mal recherchiert. Genau zu dem Thema hier gab es eine Simulation an der LMU mit anschließendem Paper in Nature.

Kurz und knapp: die heutigen Zwerggalaxien waren auch schon in der Frühzeit des Universums Satelliten von deutlich größeren Galaxien. Allerdings waren auch die Zwerggalaxien an sich nicht so winzig, sondern verfügten über deutlich mehr baryonische Materie als heute - zu einem erheblichen Teil Gas. Die massereicheren umkreisten Galaxien zogen das Gas über die Jahrmilliarden jedoch ab, so dass nur Dunkle Materie und ein paar Methusalemsterne übrig blieben.
 

Kosmo

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Dafür nicht. ;) Gut, dass das Thema auf ein bisschen Interesse stieß. Denn ich hätte ja direkt besser recherchieren können.
 
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