Einstein-Ring enthüllt das Geheimnis der Dunklen Materie

(Dan Tri) – Laut Forschern könnte dies die kleinste jemals entdeckte reine Masse dunkler Materie sein.

Seltsames Objekt, erstmals entdeckt

Das Objekt erscheint im Infrarotlicht und ist weiß dargestellt (Bildquelle: Forschungsteam).

Es wurde eine Masse dunkler Materie entdeckt, die eine Million Mal größer ist als die der Sonne, sich etwa 10 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt befindet und bemerkenswerterweise überhaupt keine Sterne enthält.

Dies macht es zu einem aussichtsreichen Kandidaten für den kleinsten jemals beobachteten Klumpen reiner Dunkler Materie. Die Entdeckung stärkt nicht nur das Modell der kalten Dunklen Materie (CDM), sondern setzt auch engere Grenzen für die Natur und das Verhalten von Dunkle-Materie-Teilchen, während Physiker und Astronomen weiterhin nach dem „unsichtbaren Stoff“ suchen, der die Struktur des Universums bestimmt.

Die Entdeckung erfolgte durch Beobachtungen von Einstein-Ringen, einem Phänomen der Gravitationslinsenwirkung, bei dem große Vordergrundmassen den Raum verzerren und das Licht von Hintergrundgalaxien ablenken, um einen Lichtring um die Vordergrundgalaxie zu bilden.

Interessanterweise entdeckten Wissenschaftler das seltsame Objekt nur zufällig bei der Analyse von Radiolichttornadobildern in Kombination mit Infrarotbildern.

Konkret beobachteten sie eine ungewöhnliche Kerbe im hellen Ring, die sich nur durch das Vorhandensein einer unsichtbaren Masse zwischen dem Lichtweg und dem Beobachtungspunkt erklären lässt.

Um dieses Phänomen zu verstehen, nutzte das Team ein globales Netzwerk von Radioteleskopen, um ein „erdgroßes Teleskop“ mit extrem hoher Auflösung zu schaffen. Je größer die Basislinie, desto mehr Details konnte das Team in der durch die Gravitationslinse verzerrten Lichtstruktur erkennen.

Bei genauerer Betrachtung bemerkten sie eine „Kerbe“ im Bogen des Radiolichts, ein Phänomen, das sich nur durch ein massereiches Objekt zwischen den Hintergrund- und Vordergrundgalaxien erklären ließ.

Der Schlüssel zum Verständnis der Natur der dunklen Materie

Einsteins Ring könnte der Menschheit geholfen haben, die kleinste dunkle Materie zu finden (Foto: Forschungsteam).

Die Beobachtungsdaten stehen im Einklang mit dem Modell der kalten dunklen Materie, das einen Eckpfeiler unseres Verständnisses der Galaxienentstehung im Laufe der Zeit darstellt, so das Team.

„Die Entdeckung solcher massearmer Objekte ist der Schlüssel zum Verständnis der Natur der Dunklen Materie“, sagte Teammitglied Chris Fassnacht.

Es existieren derzeit zwei unterschiedliche Hypothesen zu diesem Objekt. Im ersten Fall könnte es sich um eine ruhende Zwerggalaxie handeln. Im zweiten Fall besteht das Objekt vollständig aus Dunkler Materie und enthält somit keinerlei stellare Komponenten.

Sollte sich bestätigen, dass es sich hierbei um einen Klumpen Dunkler Materie handelt, wäre dies das kleinste jemals entdeckte Dunkle-Materie-Objekt, fast 100 Mal kleiner als bisher beobachtete Dunkle-Materie-Objekte.

Demnach ist diese Entdeckung nicht nur ein Meilenstein in der Astronomie, sondern auch eine Herausforderung für die Theorie der dunklen Materie: Können wir davon ausgehen, dass die dunkle Materie gleichmäßig verteilt und glatt ist, oder ist sie in Wirklichkeit „konkav“ und besteht aus sehr kleinen reinen Blöcken?

Was ist das Phänomen der Gravitationslinsen – Einsteinringe?

Bei der Gravitationslinsenwirkung handelt es sich um das Phänomen, dass Licht von einem fernen Objekt (wie einer Galaxie oder einem Quasar) abgelenkt wird, wenn es durch einen Raumbereich mit sehr großer Masse (wie einer Galaxie, einem Galaxienhaufen oder einem Schwarzen Loch) hindurchtritt.

Wenn Lichtquelle, gebogenes Objekt und Beobachter nahezu perfekt aufeinander ausgerichtet sind, wird das Licht zu einem vollständigen Lichtkreis gebrochen, dem sogenannten Einstein-Ring, der erstmals 1936 von Albert Einstein vorhergesagt wurde.

Dieses Phänomen hilft Astronomen, nicht leuchtende Objekte wie dunkle Materie zu „sehen“, da es unsichtbare Masse offenbart, die den Raum verzerrt.

Quelle: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vong-einstein-he-lo-bi-an-ve-vat-chat-toi-20251014084039095.htm