Astronomen erleben, wie dunkle Materie bei epischer Galaxienhaufen-Kollision außer Kontrolle gerät: ScienceAlert

Es wurde beobachtet, wie zwei riesige Galaxienhaufen kollidierten und sich so schnell bewegten, dass sich die dunkle Materie in ihnen von der normalen Materie trennte und vorwärts geschleudert wurde.

Es ist wie eine ungesicherte Ladung bei einem Zusammenstoß zweier Autos. Andere Kräfte stoppen die beiden Wagen selbstständig, die Ladung bewegt sich jedoch unter dem Einfluss des Impulses weiter.

dass es Nicht das erste Mal Wir haben gesehen, wie sich dunkle Materie während einer riesigen kosmischen Kollision von regulärer Materie trennte, aber so haben wir es noch nie gesehen. Wissenschaftler hoffen, dass diese Entdeckung uns neue Hinweise auf das Verhalten und die Eigenschaften der mysteriösen Dunklen Materie gibt, die das Universum dominiert.

Dunkle Materie ist eines der großen Geheimnisse des Universums. Wir wissen nicht, was es ist, und wir können es nicht direkt erkennen.

Aber irgendwie gibt es im Universum mehr Schwerkraft, als wir aufgrund der „normalen“ Materie, die wir beobachten können, erwarten. Viel attraktiver. Wir beobachten es an den Bewegungen von Sternen und Galaxien und an der Art und Weise, wie sich die Raumzeit selbst in Gegenwart starker Gravitationsfelder biegt und biegt.

entsprechend Wissenschaftler Berechnungen zufolge sind nur etwa 15 % des Materiehaushalts des Universums natürliche Materie. Der verbleibende Prozentsatz (85 %) ist unsichtbare dunkle Materie, die nicht berührt werden kann und scheinbar nur durch die Schwerkraft mit normaler Materie interagiert.

Es existiert überall. Galaxien aus gewöhnlicher Materie, wie unsere eigene, existieren in riesigen Klumpen dunkler Materie. Riesige Fäden bilden das, was wir das kosmische Netz nennen, das Galaxien und Galaxienhaufen miteinander verbindet und Wege bereitstellt, auf denen gewöhnliche Materie zusammentreffen, kollidieren und wachsen kann.

Gewöhnliche Materie hat viele andere Möglichkeiten, mit anderer Materie zu interagieren, sodass massive Ereignisse – wie Kollisionen zwischen Galaxienhaufen – interessant werden könnten. Im Allgemeinen sind die Galaxien innerhalb der Galaxien in Ordnung, aber im Raum zwischen den Galaxien gibt es riesige Gaswolken, die miteinander kollidieren und heiß und turbulent werden.

Denn dieses Naturmaterial interagiert elektromagnetischDa diese Gruppen Stößen und Störungen ausgesetzt sind, kommt es zu einer Bremswirkung, die dazu führt, dass die Gruppen langsamer werden. Aber die Dunkle Materie bleibt von diesen Verlangsamungseffekten unberührt und bewegt sich weiter vorwärts, bevor sie schließlich wieder ihre Position um den neu verschmolzenen Sternhaufen einnimmt.

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Die kombinierten Cluster werden gemeinsam als MACS J0018.5+1626 bezeichnet und sind so ausgerichtet, dass eine neue Messung der Geschwindigkeiten der Materie in ihnen möglich ist.

A vorherige Messung Diese Untersuchung wurde an einer Reihe von Kollisionen durchgeführt, die von der Seite gesehen wurden; MACS J0018.5+1626 ist so ausgerichtet, dass eine Gruppe scheinbar direkt auf uns zugeht und die andere direkt von uns weggeht.

Forscher verwendeten verschiedene Techniken, um die Geschwindigkeiten von Dunkler und regulärer Materie zu messen.

Die Geschwindigkeit der Dunklen Materie wurde durch Messung der Geschwindigkeit von Galaxien innerhalb von Galaxienhaufen bestimmt, basierend darauf, wie Licht in Richtung Rot oder Blau gedehnt oder komprimiert wird, wenn es sich von uns weg oder auf uns zu bewegt. Dies wird als Doppler-Verschiebung bezeichnet und ist eine zuverlässige Methode zur Geschwindigkeitsmessung im Weltraum.

Die Geschwindigkeit der Haufengalaxien ist ein Indikator für die Geschwindigkeit der Dunklen Materie, da sich Galaxien und Dunkle Materie bei einer Haufenkollision ähnlich verhalten.

Um die Geschwindigkeit des Zentrums innerhalb der Gruppe zu messen, verließ sich das Team auf etwas namens Sunaev-Zeldovich-EffektDies ist eine scheinbare Verzerrung des kosmischen Hintergrundlichts, die durch Elektronen in einem bestimmten Raumvolumen verursacht wird. Da diese Elektronen in der Lage sind, Licht zu streuen, kann dieser Effekt genutzt werden, um die Dichte der Elektronen zu bestimmen.

Ein sekundärer Effekt kann beobachtet werden, wenn sich das gestreute Medium bewegt. Wissenschaftler können diesen Effekt analysieren, um festzustellen, wie sich das Medium bewegt: wie schnell und in welche Richtung.

Dies ermöglichte es den Forschern, die Geschwindigkeit der gewöhnlichen Materie in den Galaxienhaufen zu bestimmen, und sie stellten einen deutlichen Geschwindigkeitsunterschied zwischen ihr und der Dunklen Materie fest, wie sie in den Galaxien sichtbar wurde.

Es handelt sich um ein sehr umfassendes Werk der Astrophysik, das uns bei unserer Suche nach dem genauen Verständnis der Dunklen Materie helfen kann.

„Diese Studie ist ein Ausgangspunkt für detailliertere Studien zur Natur der Dunklen Materie.“ sagt Cilic„Wir haben eine neue Art von Direktsonde, die zeigt, wie sich dunkle Materie anders als normale Materie verhält.“

Die Forschung wurde veröffentlicht in Astrophysikalisches Journal.