Dunkle Materie ist genau das - es ist dunkel.
Diese mysteriöse Materie, die sich über das Universum verteilt, interagiert nicht mit Licht, was es extrem schwierig macht, sie zu entdecken. Wissenschaftler haben noch keine direkte Messung der Dunklen Materie durchgeführt, aber es wird angenommen, dass sie etwa 27 Prozent des Universums ausmacht (im Vergleich zu nur 5 Prozent bekannter Materie wie Sternen und Galaxien). Ohne dunkle Materie würden sich theoretische Modelle unseres Universums einfach nicht summieren.
Die Idee, dass dunkle Materie eine notwendige Zutat für die Bildung von Galaxien ist, wird jedoch auf die Probe gestellt, berichtet Will Dunham von Reuters. Astronomen haben eine ferne Galaxie gefunden, die keine oder fast keine dunkle Materie zu enthalten scheint.
Die Forscher entdeckten die spärliche, durchsichtige Galaxie namens NGC1052-DF2 mit dem Dragonfly Telephoto Array, einem Teleskop in New Mexico, das aus Kamerateilen aufgebaut ist und sehr schwache galaktische Strukturen erkennen soll. Sie verfolgten die Analyse und sammelten weitere Daten mit dem Hubble-Weltraumteleskop sowie den Gemini North- und Keck-Observatorien auf Hawaii.
Die Analyse zeigt, dass der ultradiffuse DF2 etwa 6, 5 Millionen Lichtjahre entfernt liegt und ungefähr so groß ist wie unsere eigene Milchstraßengalaxie, jedoch 200-mal weniger Sterne enthält. Laut einer Pressemitteilung von Gemini entdeckten die Zielfernrohre 10 kompakte Gruppen dieser Sterne, die auch als Kugelhaufen bezeichnet werden, innerhalb der Galaxie. Diese Cluster bewegten sich jedoch viel langsamer als von den Wissenschaftlern vorhergesagt, was darauf hindeutet, dass sich im System weniger Masse befand, als man erwarten würde, wenn dunkle Materie vorhanden wäre. Die Forscher erläutern ihre Ergebnisse in einer Studie, die in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde.
"Wenn es überhaupt dunkle Materie gibt, ist es sehr wenig", sagt Pieter van Dokkum von Yale, Leiter des Forschungsteams jeder Raum für dunkle Materie. "
DF2 stellt aktuelle Theorien zur Entstehung von Galaxien auf den Kopf, die vorhersagen, dass die Schwerkraft der dunklen Materie notwendig ist, damit frühe Galaxien zusammenhalten. "Es ist, als ob Sie eine Galaxie nehmen und nur den Sternhof und die Kugelsternhaufen haben und irgendwie vergessen haben, alles andere zu machen", sagt van Dokkum über DF2 in der Pressemitteilung. „Es gibt keine Theorie, die diese Galaxientypen vorhersagt. Die Galaxie ist ein komplettes Rätsel, da alles daran seltsam ist. Wie Sie tatsächlich eines dieser Dinge formen, ist völlig unbekannt. “
Während der Fund die Existenz der Dunklen Materie zu widerlegen scheint - oder darauf hindeutet, dass es für die Bildung von Galaxien unnötig ist -, kann er tatsächlich genau das Gegenteil bewirken. Die Entdeckung von DF2 ist ein wichtiger Schritt zur Bestätigung der Existenz der Dunklen Materie.
Wie Nola Taylor Redd von Space.com berichtet, argumentieren Theorien, die die Existenz dunkler Materie bestreiten, dass die Gravitationseffekte, die Wissenschaftler der Substanz zuschreiben, durch Verbesserungen des Wissens über Gravitation und Astrophysik erklärt werden könnten. "In diesen Theorien ist dunkle Materie keine reale, sondern eine Illusion, die durch unsere mangelnde Kenntnis der Schwerkraft in großem Maßstab verursacht wird", sagt van Dokkum. "Wenn dies der Fall ist, sollte jede Galaxie eine Signatur für dunkle Materie aufweisen - diese kann in diesen Modellen nicht aktiviert oder deaktiviert werden." DF2 scheint jedoch keine dunkle Materie zu haben, was darauf hindeutet, dass die Materie nicht nur eine "Illusion" ist. oder ein Fehler in der Gleichung.
Als Ryan F. Mandelbaum bei Gizmodo Berichten zufolge fand das gleiche Astronomenteam 2016 eine weitere ultradiffuse Galaxie namens Dragonfly 44, die zu 99, 99 Prozent aus dunkler Materie besteht und zeigt, wie seltsam und variabel diese diffusen Galaxien sein können.
Wenn also keine dunkle Materie vorhanden war, um die DF2-Form zu unterstützen, wie kam es dann dazu? Wie Redd berichtet, glauben die Forscher, es könnte sich gebildet haben, als zwei andere Galaxien verschmolzen sind. Das diffuse DF2 könnte aus Gas und Ablagerungen bestehen, die während dieser Fusion abgestoßen wurden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass interstellare Winde genügend Material gesammelt haben, um der massearmen Galaxie beim Zusammenwachsen zu helfen.
Der Pressemitteilung zufolge hat das Team 23 weitere diffuse Galaxien identifiziert, darunter drei mit ähnlichen Eigenschaften wie DF2, und hofft, sie bald eingehend untersuchen zu können, um ihre Geheimnisse zu entschlüsseln.
Anmerkung der Redaktion 2. April 2018: In diesem Artikel wurde korrigiert, dass DF2 6, 5 Millionen Lichtjahre entfernt ist und nicht 6, 5 Milliarden Lichtjahre. Wir entschuldigen uns für den Fehler.
