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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

18 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Universum, Wissenschaft, Astronomie ▪ Abonnieren: Feed E-Mail
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SKEPTIKER123 Diskussionsleiter
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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 00:31
Liebe Community,

gerne reitet der ein oder andere Nutzer dieser Plattform auf modernen wissenschaftlichen Konzepten wie etwa der "Dunklen Materie" herum und sieht darin, beispielsweise aufgrund ihrer hypothetischen Natur, eine persönliche Bestätigung für das in seinen Augen lächerliche Treiben der "dummen" und "systemkonformen" Naturwissenschaftler.

Neue Forschungen bringen derartige selbsternannte Experten und ihr häufig unqualifiziertes (und deshalb auch unerhörtes) Geschwafel nun jedoch zurück auf den Boden der Tatsachen: Einem Astronomenteam um Jörg Dietrich gelang es vor nicht allzu langer Zeit durch Gravitationslinsenmessungen zwischen den beiden Galaxienhaufen Abell 222 und 223 in etwa 2,5 Milliarden Lichtjahren ein Filament aus Dunkler Materie nachzuweisen:

http://arxiv.org/abs/1207.0809

Wer mit der Englischen Sprache sowie der Thematik noch nicht allzu sehr vertraut sein sollte: Dietrich et al. beobachteten den Himmelsabschnitt zwischen den beiden Galaxienhaufen. Um nun nachzuweisen, dass sich dort zwischen den beiden Haufen tatsächlich eine große Ansammlung nicht-leuchtender Materie befindet, bedienten sie sich des so genannten Gravitationslinseneffektes: Große Massen sind, ähnlich wie optische Linsen, in der Lage Licht merklich abzulenken. Betrachten wir also eine Galaxie in großer Entfernung und vor uns fliegt (natürlich in gebührendem Sicherheitsabstand) gerade ein supermassives schwarzes Loch vorbei, so verzerrt die hohe Masse dieses Objektes das Licht, welches uns von der beobachteten Galaxie erreicht. Aus der Stärke der optischen Verzerrung kann nun ohne größere Probleme auf die verzerrende Masse im Vordergrund geschlossen werden.

Ganz ähnlich sind auch Dietrich et al. vorgegangen: Sie beobachteten intensiv die Verzerrung von weiter entfernten Objekten (insgesamt etwa 40.000 Galaxien) zwischen Abell 222 und 223 und waren in der Lage aus diesen Daten die Massenverteilung zwischen den beiden Galaxienhaufen zu rekonstruieren. Ergebnis: Der eigentlich, vom dünnen, extrem heißen und im Röntgenbereich gut beobachtbaren Intercluster-Gas abgesehen, so gut wie leere Raum zwischen den Galaxienhaufen wird durchzogen von einem Filament von etwa 65 Billionen Sonnenmassen aus Dunkler Materie, das wie eine Art Brücke die beiden Galaxienhaufen verbindet.

Simulationen, etwa die "Millenium-Simulation", sowie theoretische Argumente legen nahe, dass ein gewaltiges, filamentartiges Netzwerk aus Dunkler Materie unser Universum durchzieht und überhaupt erst die Entstehung der ersten Sterne (in so genannten "Dark Matter Mini-Halos") sowie schließlich auch von Galaxien, Galaxienhaufen und Superclustern (siehe auch "Cold-Dark-Matter-Theory") ermöglichte sowohl deren Bildung maßgeblich strukturierte. Die richtungsweisenden Messungen von Dietrich et al. geben der Dunklen Materie sowie der gesamten Kosmologie und Astrophysik neuen Aufwind und bestätigen die ausgezeichnete Arbeit der Theoretiker.

Quellen: "A filament of dark matter between two clusters of galaxies"; Dietrich et al. (2012): Physik-Journal August/September 2012; "Dark matter’s tendrils revealed", Nature (September 2012)

Gruß,
Marcel


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 02:23
Hi,

ich bekomme das PDF leider nicht auf. Gibt es auch Annahmen darüber um was es sich bei dieser Massenansammlung handeln könnte? Aufteilung in dunkle heiße bzw. kalte dunkle Materie, Raumanomalie, WIMPs etc. Oder wurde nur einfach das vorliegen von Masse die im sichtbaren Bereich nicht erklärbar ist nachgewiesen?


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 03:03
N'Abend,
@vycanismajoris
Rechte Spalte und auf PDF drücken? Es dauert allerdings, und dauert ... Ich konnte es öffnen, verstehe leider nichts (liegt nicht nur an der späten Stunde) und kann dir deshalb nicht helfen.

Ich wollte um weitere Erklärungen bitten ...


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 06:31
@SKEPTIKER123

Schöne Meldung. Aber deinen Kreuzzug gegen die Ungläubigen kannst du damit glaube ich doch noch nicht führen :-)

Denn so wie ich das verstehe ist man mit dieser Entdeckung noch keinen Schritt weiter. Damit beweisen lässt sich jedenfalls noch lange nicht, dass es irgendeine Art von dunkler Materie gibt. Es zeigt lediglich deutlich, dass dort eine Annomale Gravitationsquelle liegt.
Oder hab ich da irgendwas falsch verstanden?


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SKEPTIKER123 Diskussionsleiter
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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 10:02
@neonnhn
Zitat von neonnhnneonnhn schrieb:Aber deinen Kreuzzug gegen die Ungläubigen kannst du damit glaube ich doch noch nicht führen
So brutal gehe ich dann doch nicht vor ;-)
Zitat von neonnhnneonnhn schrieb:Es zeigt lediglich deutlich, dass dort eine Annomale Gravitationsquelle liegt
Mehrere Gründe sprechen dafür, dass es sich um dunkle Materie handelt:

Zum einen ist das Raum zwischen den Galaxienclustern im wesentlichen "leer". Hier und dort stolpert man lediglich über ein wenig extrem heißes und dünnes Gas, das jedoch im Röntgenbereich gut beobachtbar ist.

Andererseits lässt sich die dort nachgewiesene Gesamtmasse von 65 Billionen Sonnenmassen keiner bekannten Form von leuchtender Materie zuordnen - eine vergleichbare Situation wie beim supermassiven schwarzen Loch im Zentrum der Galaxis. Lediglich sechs bis neun Prozent hiervon entsprechen röntgenemittierendem Gas.

Die Modellierung der beiden Superhaufen zeigt weiterhin, dass es sich hierbei auch nicht um den Überlapp der Cluster-Halos handelt (siehe Navarro-Frenk-White-Profil).

Weiterhin entspricht die geometrische Struktur dieser Gravitationsquelle genau dem bereits postulierten "Filamentnetzwerk", auch die Gesamtmasse sowie die Dichteverteilung liegen in der Größenordnung theoretischer Betrachtungen.

Um das Modell weiter zu festigen, sind natürlich noch weitere Messungen an nahen Galaxienhaufen wünschenswert. In meinen Augen handelt es sich hierbei allerdings bereits um einen Meilenstein und zeigt insbesondere, dass die ominöse "Dunkle Materie" eben doch nicht nur ein hilflos eingeführtes, künstliches Konstrukt darstellt.

@Resi_n

Kein Thema, wo setzt es denn aus?

@vycanismajoris

Die Natur der Dunklen Materie, also ob es sich um WIMP's, MACHO's oder Axon's handelt, steht freilich noch aus. Nachgewiesen wurde lediglich die Existenz einer Gravitationsquelle, bei der es sich nicht um Intercluster-Gas handelt, was mit zusätzlichen Beobachtungen im Röntgenbereich verifiziert wurde. Auch die Halos der beiden Galaxienhaufen reichen nicht weit genug. Favorisiert wird in der aktuellen Forschung generell das Modell der "Cold-Dark-Matter" und ein hierarchisches Wachstum beginnend mit kleinen Strukturen, wobei die Dunkle Materie im Anschluss an das "Dunkle Zeitalter" den gravitativen Kollaps des primordialen Gases beschleunigte und strukturierte.

Falls der Download weiterhin nicht klappen möchte, habe ich dir das PDF einmal auf meinen Webspace hochgeladen:

http://linuxfanmarcel.li.ohost.de/1207.0809v1.pdf


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 11:54
@SKEPTIKER123
Ich kenne die Modelle nicht, die Voraussetzung für das Verstehen des Papers sind, außerdem habe ich ein schweres, unheilbares Problem mit der Statistik ;) - Ich verstehe soeben die Grundzüge und bin vorsichtig begeistert. Ich dachte schon, ich müsste uralt werden, bis sich was tut ...

Die Autoren verwenden, so wie ich sie verstand, ein (zu) einfaches Modell, das sie variierten und verbesserten? Statistisch signifikant verstehe ich. Aber anomale Gravitationsquellen sind kein Beleg, höchstens ein Indiz, meiner unqualifizierten Meinung nach. Ein recht starkes ... was sonst soll diese Gravitationsquelle denn sein? Frei flottierende schwarze Löcher wären ja auch was ...
Zitat von SKEPTIKER123SKEPTIKER123 schrieb:Weiterhin entspricht die geometrische Struktur dieser Gravitationsquelle genau dem bereits postulierten "Filamentnetzwerk", auch die Gesamtmasse sowie die Dichteverteilung liegen in der Größenordnung theoretischer Betrachtungen.
Hm. Addieren sich da nicht Fehler auf - und kann man das wirklich so sagen, wo das Modell ...
Ich habe sogar zu wenig Ahnung um Fragen zu formulieren, muss ich feststellen.

Die Massebestimmung auf diese Distanzen gleich für ich mehr reiner Magie, als alles, was in diesem Forum jemals unter dieser Rubrik geschrieben wurde ... ausnehmend faszinierend.
Ich such mir mal einen Übersichtsartikel (nicht über Magie, damit es nicht zu Missverständnissen kommt).
Aber, so ungern ich dich entmutige: Neben der Tatsache, das Statistik in den Augen der meisten, die zweifeln so eine Sache ist, kommt auch das Wort Modell zu oft vor. Damit überzeugst du keinen Ungläubigen *wiedasklingt* ;)


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SKEPTIKER123 Diskussionsleiter
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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 12:04
@Resi_n

Wenn du möchtest, kann ich dir gerne den Artikel aus dem Physik-Journal einscannen und per PN einen Link zukommen lassen - dort steht alles sauber und verständlich in deutscher Sprache und du kannst dir dein eigenes Bild von der Sache machen!


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 12:07
@SKEPTIKER123
Eine ausgezeichnete Idee, tolles Angebot, danke! Gern.


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

20.09.2012 um 17:22
@SKEPTIKER123

Danke für den Link :)


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 08:10
@SKEPTIKER123

Ja ist alles ja ganz schön. Das verdeutlicht aber nur, dass dort eine Gravitationsquelle ist, die nicht von Materieanhäufung begleitet wird. Das beweist überhaupt noch garnicht, dass es eine mysteriöse dunkle Materie gibt.
Zitat von SKEPTIKER123SKEPTIKER123 schrieb:Um das Modell weiter zu festigen, sind natürlich noch weitere Messungen an nahen Galaxienhaufen wünschenswert. In meinen Augen handelt es sich hierbei allerdings bereits um einen Meilenstein und zeigt insbesondere, dass die ominöse "Dunkle Materie" eben doch nicht nur ein hilflos eingeführtes, künstliches Konstrukt darstellt.
Ja wieso denn überhaupt?

Man bemerkt also dass in einem ziemliche leeren Teil des Weltraumes eine starke Gravitationsquelle ist...
schön und gut... aber Gravitation bleibt Gravitation egal ob man die Masse dahinter sieht oder nicht. Also wenn da ein Planet oder ein schwarzes Loch sitzen würde oder so mit der gleichen Gravitationskraft würde es dort ganz genau so aussehen.

Warum wird denn ein schwarzes Loch überhaupt ausgeschlossen? Das wäre doch die logischste Annahme.


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 09:05
@Mods

Übrigens würd ich mir auch wünschen, dass man den Threadtitel ändern lässt, denn er ist einfach nicht wahr.
Genau so gut könnte ich behaupten, dass nachgewiesen überall, wo im Universum diese mysteriöse dunkle Materie vermutet wird unsichtbare Medizinbälle herumfliegen mit verschiedener Dichte usw.


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 09:24
Schöner thread @SKEPTIKER123

Darüber hat Astronom Florian Freistetter hier http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2012/07/10/der-erste-blick-auf-die-dunklen-fasern-des-kosmischen-netzes/ schonmal gebloggt

Die Überschrift scheint mir allerdings auch etwas zu optimistisch. Von einem Nachweis kann man nun wirklich nicht sprechen. Es scheint wohl tatsächlich so zu sein, dass Jörg Dietrich mit Kollegen hier einen Treffer gelandet haben könnte, aber der Nachweis an sich fehlt wohl leider noch.


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 09:34
@WüC

wie soll mann auch etwas nachweisen, dass sich abgesehen von der tatsächlichen gravitativen Wirkung nur über das Wort dunkel definiert...


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 09:51
Ist das Energie, bei der die Teilchen in die entgenentsetzte Richtung drehen...?


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 09:55
zB mittels Messung der Strahlung @neonnhn
zB hier http://www.astronomische-vereinigung-augsburg.de/news/browse/4/article/erster-direkter-nachweis-dunkler-materie/?tx_ttnews[backPid]=2&cHash=ae93f62e3816f53c4be1903199d47566

Nur weil ich etwas nicht direkt nachweisen kann heißt das nicht dass ich es gar nicht nachweisen kann.
Der Higgsmechanismus ist auch "nur" durch eine indirekte Messung nachgewiesen.
Wenn du dich auf die Personenwaage stellst misst du direkt dein Körpergewicht und indirekt die Gravitation der Erde.
Ein schwarzes Loch kann man nicht direkt sehen aber man kann die Gravitation bestimmen und so auf die Masse rückschließen.
uswusf


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SKEPTIKER123 Diskussionsleiter
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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 10:19
@neonnhn
Zitat von neonnhnneonnhn schrieb:Warum wird denn ein schwarzes Loch überhaupt ausgeschlossen? Das wäre doch die logischste Annahme
Aufgrund der Beobachtungen im Röntgenbereich: Schwarze Löcher sind eben nicht vollkommen "schwarz". Sobald Materie von ihnen angesaugt wird, erhöht sich ihre Temperatur und sie beginnt in zunehmend höheren Frequenzen zu strahlen, was sich beispielsweise mit Röntgenteleskopen ohne Weiteres nachweisen lässt. Genau solche Beobachtungen wurden durchgeführt, um genau diesen Fall (sowie Intercluster-Gas) auszuschließen.

Bisher sprechen alle Indizien also weiterhin für die "Dunkle Materie" - auch wenn das scheinbar nicht jedem schmeckt ;) Wie aber in der Wissenschaft üblich, besteht jederzeit die Möglichkeit durch weitere Messungen am bisherigen Wissen zu rütteln - also nur her mit der Kritik.


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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 10:29
Zitat von SKEPTIKER123SKEPTIKER123 schrieb:Bisher sprechen alle Indizien also weiterhin für die "Dunkle Materie" - auch wenn das scheinbar nicht jedem schmeckt
Indizien sind aber noch lange kein Nachweis, sondern Indizien @SKEPTIKER123 ;)


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SKEPTIKER123 Diskussionsleiter
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Astronomenteam gelingt der direkte Nachweis von Dunkler Materie

22.09.2012 um 10:31
@WüC

Jetzt geht es eher in Richtung Wissenschaftstheorie ... letztendlich beruht das wissenschaftliche Gebäude natürlich nur auf empirischen Indizien. Die Newtonschen Axiome scheinen im nicht-relativistischen Grenzfall universell gültig zu sein, hierfür existieren unzählige Experimente - die wiederum aber auch nur als "Indizien" gedeutet werden können, ebenso wie das Michelson-Morley-Experiment ein Indiz für die Gültigkeit der Einsteinschen Postulate zur Speziellen Relativitätstheorie darstellt.


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