Zum ersten Mal haben Wissenschaftler der University of California in Davis eine verborgene Masse identifiziert, die etwa eine Million Mal so groß ist wie die Masse der Sonne, indem sie die schwache Lichtverzerrung beobachteten, die durch die Schwerkraft entfernter Objekte verursacht wird. Bei dieser Entdeckung könnte es sich um einen dichten Klumpen dunkler Materie oder um eine extrem kleine, inaktive Galaxie handeln. Die Forschungsergebnisse stützen nicht nur bestehende Theorien zur Dunklen Materie, sondern beweisen auch, dass moderne Technologie extrem kleine und unsichtbare Strukturen im Universum erkennen kann.
Mithilfe eines globalen Netzwerks von Teleskopen haben Astronomen das kleinste bisher bekannte dunkle Objekt identifiziert. Die Entdeckung weiterer dieser verborgenen Massen und die Enthüllung ihrer Natur könnte Wissenschaftlern dabei helfen, einige Theorien über Dunkle Materie weiter auszuschließen, von der man annimmt, dass sie etwa ein Viertel der gesamten Materie im Universum ausmacht. Dieses Ergebnis wurde am 9. Oktober in „Nature Astronomy“ und „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ veröffentlicht.
Der Himmelskörper sendet kein Licht aus und hat keine messbare Strahlung; Wissenschaftler verließen sich bei der Analyse seines Materialgehalts lediglich auf die Beobachtung des „Gravitationslinseneffekts“, der durch seine Schwerkraft auf nahegelegenes Licht verursacht wird. Dieser Miniatur-Himmelskörper erscheint sogar als schwacher „Ausschnitt“ im durch eine große Gravitationslinse verzerrten Lichtbild des Himmelskörpers, wie ein kleiner Fehler in einem Zerrspiegel.
„Es ist bemerkenswert, ein so massearmes Objekt an einem so weit entfernten Ort beobachten zu können“, sagte Chris Fassnacht, Professor am Fachbereich Physik und Astronomie der University of California in Davis und Mitautor der Studie. „Die Entdeckung solch massearmer Objekte ist entscheidend für die Erforschung der Natur der Dunklen Materie.“
Die Masse dieses neu entdeckten Objekts ist etwa eine Million Mal so groß wie die der Sonne, und seine wahre Identität ist noch nicht geklärt: Es könnte sich um den kleinsten bekannten Klumpen dunkler Materie handeln (etwa ein Hundertstel des vorherigen), oder es könnte sich um eine kompakte, aber inaktive Zwerggalaxie handeln. Obwohl dunkle Materie nur durch Gravitationsmanifestationen wahrgenommen wird, geht man davon aus, dass sie die strukturelle Verteilung der sichtbaren Materie im Universum wie Galaxien und Sterne tiefgreifend beeinflusst. Eine der zentralen wissenschaftlichen Fragen ist, ob Dunkle Materie in einer „sternfreien Klumpenform“ existieren kann; Wenn es bewiesen oder geleugnet werden kann, wird es dazu beitragen, die aktuelle Theorie über die Dunkle Materie zu überarbeiten.
Das wissenschaftliche Forschungsteam nutzte mehrere Radioteleskope, darunter das Green Bank Telescope (GBT) in West Virginia, das Very Long Baseline Array (VLBA) in Hawaii und das European Very Long Baseline Interference Network (EVN), das Europa, Asien, Südafrika und Puerto Rico abdeckt, um die Erde in ein Superteleskop zu verwandeln, um die subtilen Gravitationslinsensignale zu erfassen, die von winzigen dunklen Himmelskörpern verursacht werden.
Die Masse des Objekts ist hundertmal geringer als die ähnlicher Erkennungsobjekte, was das Potenzial der Technologie zeigt, in Zukunft weitere solcher Objekte zu entdecken. „Aufgrund der Empfindlichkeit der Daten erwarteten wir, mindestens ein dunkles Objekt zu finden, daher steht diese Entdeckung im Einklang mit der aktuellen Theorie der ‚kalten dunklen Materie‘, die den meisten Mechanismen der Galaxienentstehung zugrunde liegt“, sagte Hauptautor Devon Powell vom Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA) in Deutschland. „Jetzt müssen wir sehen, ob weitere solcher dunklen Objekte gefunden werden können und ob ihre Anzahl noch mit theoretischen Modellen übereinstimmt.“
Das wissenschaftliche Forschungsteam analysiert die Daten weiterhin, um die spezifische Natur des dunklen Objekts weiter zu bestimmen und nach ähnlichen dunklen Objektproben in anderen Himmelsbereichen zu suchen.
Zusammengestellt von /ScitechDaily