Wissenschaftler wissen, dass etwas mehr als ein Viertel von allem, was im Universum existiert, in Form dunkler Materie vorliegt, etwas, das wir nicht direkt sehen können. Aufgrund der Art und Weise, wie sich Galaxien bewegen, wissen wir, dass dunkle Materie vorhanden sein muss, was zeigt, dass sie viel mehr Masse haben, als wir beobachten können. Deshalb nennen wir die verbleibende unbekannte Masse Dunkle Materie.
Aber wie studiert man etwas, das man nicht sehen kann? Die nächste Generation von Instrumenten für dunkle Materie wird neue Techniken und äußerst genaue Hardware verwenden, um die Bewegungen entfernter Galaxien zu messen. Doch vorerst hat eine kleine Gruppe von Astronomen der Swinburne University of Technology eine Möglichkeit gefunden, dunkle Materie mit aktuellen Teleskopen zu „sehen“.
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Die Methode basiert auf der Suche nach den Gravitationseffekten der Dunklen Materie und nicht nach den vermuteten Teilchen selbst. „Es ist, als würde man auf eine Flagge schauen, um herauszufinden, wie viel Wind es gibt“, erklärte Hauptautor Pol Gurri in einem
Stellungnahme. „Man kann den Wind nicht sehen, aber die Bewegung der Flagge zeigt einem an, wie stark der Wind weht.“
Die Forschung nutzt eine Technik namens schwache Gravitationslinsen, bei der sie entfernte Galaxien beobachten und darauf warten, dass eine andere Galaxie zwischen uns und ihr vorbeizieht. Wenn dies geschieht, lenkt die Zwischengalaxie aufgrund ihrer Schwerkraft die Lichtwellen der entfernten Galaxie ab. „Die Dunkle Materie wird das Bild von allem, was sich dahinter befindet, ganz leicht verzerren“, erklärte Associate Professor Edward Taylor, der ebenfalls an der Forschung beteiligt war. „Der Effekt ist ein bisschen so, als würde man eine Zeitung durch den Boden eines Weinglases lesen.“
Diese Technik wurde bereits früher zur Untersuchung dunkler Materie eingesetzt. Dafür sind jedoch in der Regel hochpräzise Teleskope erforderlich, die die Form der entfernten Galaxien messen. Die Innovation des Teams bestand darin, stattdessen zu untersuchen, wie Galaxien rotieren.
„Weil wir wissen, wie sich Sterne und Gas in Galaxien bewegen sollen, wissen wir ungefähr, wie diese Galaxie aussehen sollte“, sagte Gurri. „Indem wir messen, wie verzerrt die realen Galaxienbilder sind, können wir herausfinden, wie viel dunkle Materie nötig wäre, um zu erklären, was wir sehen.“
Dies bedeutet, dass selbst ältere Teleskope, wie das ANU 2.3m Telescope in Australien, dazu verwendet werden können, dunkle Materie genauer zu „sehen“, als wenn sie nicht auf Rotation achten würden.
„Mit unserer neuen Art, die Dunkle Materie zu sehen“, sagte Gurri, „hoffen wir, ein klareres Bild davon zu bekommen, wo sich die Dunkle Materie befindet und welche Rolle sie bei der Entstehung von Galaxien spielt.“
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