Anzeige
 Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Forschung : Artikel [ Druckansicht ]

 
DUNKLE MATERIE
Ultraleichte Felder aus dem All
Redaktion / Pressemitteilung der Universität Mainz
astronews.com
4. November 2020

Gewaltige astrophysikalische Ereignisse wie die Verschmelzung Schwarzer Löcher könnten Energie in unerwarteter Form freisetzen, nämlich als exotische ultraleichte Felder. Diese wiederum könnten schwache Signale verursachen, die mit Quantensensornetzwerken detektierbar wären. Besonders interessant ist dieses Ergebnis mit Blick auf die Suche nach Dunkler Materie.

ELF

Die Fusion von Schwarzen Löchern könnte Energie in Form von ELFs freisetzen (links unten im Bild). Deren schwache Signale könnten mit Quantensensornetzwerken wie dem GPS-Netzwerk (rechts oben im Bild) nachweisbar sein. Bild: Sarah und Hannah Lilienthal [Großansicht]

Das Feld der Multi-Messenger-Astronomie – die koordinierte Beobachtung verschiedener Signale, die aus dem gleichen astrophysikalischen Ereignis resultieren – erfährt seit dem erstmaligen Nachweis von Gravitationswellen mit dem LIGO-Spektrometer vor wenigen Jahren eine enorme Popularität und liefert seitdem eine große Menge neuer Informationen aus den Tiefen des Universums.

"Wenn irgendwo im Weltraum Gravitationswellen ausgelöst und auf der Erde nachgewiesen werden, richten sich zahlreiche Teleskope auf dieses Ereignis, um unterschiedliche Signale, wie zum Beispiel elektromagnetische Strahlung, zu detektieren“, erläutert Dr. Arne Wickenbrock vom Exzellenzcluster PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und dem Helmholtz-Institut Mainz (HIM). "Unsere Ausgangsfrage war: Was wäre, wenn in den beobachteten Ereignissen ein Teil der freigesetzten Energie auch in Form sogenannter exotischer ultraleichter Felder (ELF) abgestrahlt würde? Könnten wir diese dann mit existierenden Netzwerken von Quantensensoren detektieren?".

Die Antwort auf die Frage, das zeigen die Berechnungen der Wissenschaftler, ist: ja. "Dazu haben wir uns überlegt, dass solche Felder, wenn sie abgestrahlt werden, ein charakteristisches Frequenzsignal in den Netzwerken hervorrufen sollten", erläutert Wickenbrock. "Ähnlich eines vorbeifahrenden Martinshorns, das im Ton erst heller und dann dunkler wird." Zwei Netzwerke haben die Forscher dabei besonders im Blick: das weltweite GPS-Netzwerk aus Atomuhren und das sogenannte GNOME-Netzwerk, das aus vielen über den Globus verteilten Magnetometern besteht.

Anzeige

Aufgrund der Stärke des zu erwartenden Signals sollte das GPS-System derzeit empfindlich genug sein, um ELFs zu detektieren. Das GNOME Netzwerk sollte in einer späteren Ausbaustufe, die im Moment beispielsweise in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Dmitry Budker von der JGU am HIM umgesetzt wird, ebenfalls empfindlich genug sein, um solche Ereignisse zu beobachten.

Potenzielle ELFs sind im Hinblick auf die Suche nach Dunkler Materie von besonderer Bedeutung. Obwohl diese exotische Materieform existieren muss, weiß bisher niemand, woraus sie besteht. In der Fachwelt wird eine ganze Reihe möglicher Teilchen, die als Kandidaten theoretisch infrage kommen, diskutiert und erforscht. Als einer der vielversprechendsten Kandidaten gelten heute sogenannte extrem leichte bosonische Teilchen, die auch als klassisches Feld, das mit einer bestimmten Frequenz oszilliert, betrachtet werden können. "In den Tiefen des Universums kann also etwa bei der Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher Dunkle Materie in Form von ELFs entstehen", fasst Wickenbrock zusammen. "Präzisions-Quantensensornetzwerke wiederum könnten als ELF-Teleskope funktionieren und so den Werkzeugkasten der Multi-Messenger-Astronomie um ein weiteres wichtiges Element erweitern."

Über ihre Untersuchungen berichtet das Team in einem Fachartikel in Nature Astronomy.

Forum
Ultraleichte Felder aus dem All. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Dunkle Materie: Mit Kernspinresonanz auf Dunkelmaterie-Suche - 25. November 2020
Dunkle Materie: Der Spin soll Axionen verraten - 26. Juni 2019
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Johannes Gutenberg-Universität Mainz
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Anzeige
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2020. Alle Rechte vorbehalten.  W3C
Diese Website wird auf einem Server in der EU gehostet.

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2020
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: https://www.astronews.com:443/news/artikel/2020/11