Wissenschaftler versuchen, die unsichtbare und hypothetische „dunkle Materie“ zu verstehen - das, was wir wissen, existiert durch Rückschluss auf ihren gravitativen Einfluss auf die Materie, die wir haben kann sehen. Eine neue Studie sagt jedoch voraus, dass Galaxien wie unsere eigene Milchstraße auch eine enthalten Platte der dunklen Materie. Mithilfe der Ergebnisse einer Supercomputersimulation sagen Wissenschaftler der Universität Zürich und der University of Central Lancashire, dass dunkle Materie, wenn sie sich tatsächlich als Scheibe in einer Galaxie befindet, es Physikern ermöglichen könnte, die Natur der dunklen Materie direkt zu erkennen und zu identifizieren das erste Mal.
Physiker glauben, dass dunkle Materie 22% der Masse des Universums ausmacht (verglichen mit 4% der normalen Materie und 74% der mysteriösen „dunklen Energie“). Aber trotz seines allgegenwärtigen Einflusses ist niemand sicher, woraus dunkle Materie besteht.
Diese "Standard" -Theorie der Dunklen Materie basiert auf Supercomputersimulationen, die nur den Gravitationseinfluss der Dunklen Materie modellieren. Die neue Arbeit beinhaltet den Gravitationseinfluss der Sterne und des Gases, aus denen auch unsere Galaxie besteht.
Es wird angenommen, dass sich Sterne und Gas sehr früh im Leben des Universums in Scheiben niedergelassen haben, was sich auf die Bildung kleinerer Halos aus dunkler Materie auswirkte. Die Ergebnisse des Teams deuten darauf hin, dass die meisten Klumpen dunkler Materie in unserer Region zu einem Heiligenschein um die Milchstraße verschmolzen sind. Die größten Klumpen wurden jedoch bevorzugt in Richtung der galaktischen Scheibe gezogen und dann auseinandergerissen, wodurch eine Scheibe dunkler Materie in unserer Galaxie entstand.
â € žDie dunkle Scheibe hat nur etwa die Hälfte der Dichte des Halos aus dunkler Materie, weshalb sie noch niemand zuvor entdeckt hatâ € œ, sagte der Hauptautor Justin Read.  »Wenn die Scheibe trotz ihrer geringen Dichte vorhanden ist, hat sie dramatische Auswirkungen auf die Entdeckung dunkler Materie hier auf der Erde.«
Die Erde und die Sonne bewegen sich mit einer Geschwindigkeit von etwa 220 Kilometern pro Sekunde entlang einer nahezu kreisförmigen Umlaufbahn um das Zentrum unserer Galaxie. Da sich der Halo der dunklen Materie nicht dreht, fühlt es sich aus erdgebundener Sicht so an, als würde ein „Wind“ dunkler Materie mit großer Geschwindigkeit auf uns zufließen. Im Gegensatz dazu ist der „Wind“ von der dunklen Scheibe viel langsamer als vom Halo, da sich die Scheibe mit der Erde dreht.
"Es ist, als würde man in Ihrem Auto auf der Autobahn sitzen und sich mit einer Geschwindigkeit von hundert Stundenkilometern bewegen", sagte Teammitglied Dr. Victor Debattista. â € žEs fühlt sich an, als würden alle anderen Autos stehen, weil sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen.â € œ
Diese Fülle von Partikeln aus dunkler Materie mit niedriger Geschwindigkeit, so das Wissenschaftsteam, könnte ein wahrer Segen für Forscher sein, da sie in Detektoren für dunkle Materie eher eine Reaktion auslösen als sich schnell bewegende Partikel. "Aktuelle Detektoren können diese sich langsam bewegenden Partikel nicht von anderen Hintergrundgeräuschen unterscheiden", sagte Prof. Laura Baudis, Mitarbeiterin an der Universität Zürich und eine der leitenden Forscherinnen für das XENON-Experiment zur direkten Detektion befindet sich im Gran Sasso Underground Laboratory in Italien. â € žAber der XENON100-Detektor, den wir gerade einschalten, ist viel empfindlicher. Für viele beliebte Partikelkandidaten für dunkle Materie wird es in der Lage sein, etwas zu sehen, wenn es da ist. “
In diesem Fall ist es möglich, dass die dunkle Festplatte in naher Zukunft direkt erkannt wird.
Quellen: Monthly Notices Paper, Royal Astronomical Society
