Bullet Cluster: Verblüffender Beweis für dunkle Materie

Bildbeschreibung: Zusammengesetztes Bild des Bullet Clusters, das die Trennung zwischen sichtbarer baryonischer Materie (in Rosa) und nichtbaryonischer dunkler Materie (in Blau) zeigt. Bildquelle:Röntgenobservatorium Chandra.

Bullet Cluster: Kollision zweier Galaxienhaufen

DERKugelclusterist ein Galaxienhaufen, der etwa 3,8 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt liegt. Er ist dafür bekannt, einen der überzeugendsten Beweise für die Existenz dunkler Materie zu liefern. Dieser Cluster war das Ergebnis einer Kollision zwischen zwei Galaxienhaufen, ein Ereignis, das es Wissenschaftlern ermöglichte, die Auswirkungen der Dunklen Materie direkt zu beobachten.

Die Kollision zwischen den beiden Galaxienhaufen ereignete sich vor etwa 150 Millionen Jahren. Diese Kollision trennte baryonische sichtbare Materie (rosa) von nichtbaryonischer dunkler Materie (blau) und ermöglichte es den Wissenschaftlern, sie getrennt zu untersuchen.

Wenn sich dunkle Materie vor unseren Augen offenbart

• Heißgasabscheidung:Das im Röntgenlicht sichtbare heiße Gas, baryonische Materie (in Rosa), wurde während der Kollision durch Reibungskräfte abgebremst und bildete eine kugelförmige Struktur (daher der Name „Kugelhaufen“).
• Verteilung der Dunklen Materie:Dunkle Materie, nicht-baryonische Materie (in Blau), interagiert nicht wesentlich mit Gas oder Licht, sie wird nicht abgebremst, was ihre Lokalisierung dank des Gravitationslinseneffekts ermöglichte.
• Gravitationslinseneffekt:Dunkle Materie, die viel massereicher ist als Sterne, verzerrt das Licht dahinter befindlicher Objekte, was eine Kartierung ihrer Verteilung ermöglicht.

Unverzichtbarer Beweis für dunkle Materie

Der Bullet Cluster liefert drei wichtige Beweise für die Existenz dunkler Materie:

• Räumliche Trennung:Dunkle Materie und heißes Gas sind räumlich getrennt, was darauf hindeutet, dass dunkle Materie nicht auf die gleiche Weise interagiert wie sichtbare Materie.
• Fehlende Masse:Die mithilfe des Gravitationslinseneffekts berechnete Gesamtmasse des Clusters ist viel größer als die sichtbare Masse, was auf das Vorhandensein unsichtbarer Masse (dunkle Materie) schließen lässt.
• Dynamisches Verhalten:Dunkle Materie folgt einer anderen Flugbahn als heißes Gas, was ihre unabhängige Existenz bestätigt.

Position der Sterne im Bullet Cluster

Eine Galaxie besteht hauptsächlich ausdunkle Materie(rund 85 %), gefolgt vonSterne(10 bis 15 %), alsoGas und Staub(1 bis 10 %).

DERSterne der Galaxien der beiden kollidierenden Haufenbefinden sich hauptsächlich in der Nähe von Regionen, in denen dunkle Materie vorkommt (in Blau). Sterne interagieren wie dunkle Materie nicht stark durch Reibung oder Kollision.

Galaxien bestehen hauptsächlich aus Vakuum, sodass Sterne im Gegensatz zu heißem Gas die Kollisionszone passieren, ohne wesentlich abgebremst zu werden.