Man glaubt, dass dunkle Materie buchstäblich überall ist, aber wir können sie nicht sehen. Wir können seine Gravitationspräsenz nur im großen kosmischen Maßstab bestimmen. Forscher der theoretischen Physik theoretisieren, wie dunkle Materie auf der Erde aussehen könnte. Und ihre Annahmen werden ein bisschen "haarig".
Wenn Sie an die Ergebnisse der neuesten Computersimulation glauben, scheinen die Planeten unseres Sonnensystems ziemlich modische "Bärte" dunkler Materie zu haben. Diese Idee führt uns nicht nur in den bislang unbekannten interplanetaren Modetrend ein, sondern gibt uns auch Hinweise, wo wir nach direkten Hinweisen auf unsichtbare Materie suchen müssen, die vermutlich 85% der Masse des gesamten Universums ausmacht.
Im Moment ist es unglaublich schwierig, direkte Beweise für die Existenz dunkler Materie zu finden. Indirekt jedoch ist der Kosmos ein wahrer Beweis für seine Existenz. Galaktische Haufen enthalten zum Beispiel große Mengen an Materie, die wir nicht sehen können, deren Anwesenheit jedoch sichtbar wird, wenn Licht durch sie hindurchgeht. Dunkle Materie, die auch als nicht-baryonische Materie bezeichnet wird, kann zwar nicht mit einem elektromagnetischen Impuls interagieren (mit anderen Worten, sie kann Licht nicht streuen, reflektieren, aussenden oder brechen, wenn dies mit lichtnormaler oder baryonischer Materie möglich ist). Wie von Einsteins Relativitätstheorie vorhergesagt, ist es in der Lage, das Raum-Zeit-Kontinuum zu verzerren.
Solche Biegungen des Raum-Zeit-Kontinuums können mit Teleskopen bestimmt werden. Indem wir die Verzerrungen messen und berechnen, wie viel sichtbare Materie in sie eingebettet ist, werden wir sehen, dass der größte Teil der Schwerkraft nicht durch die Materie erzeugt wird, die wir sehen können (Sterne und Galaxien), sondern durch das, was wir nicht sehen können (dunkle Materie). Im Laufe der Jahre haben Astrophysiker unterschiedliche Vorstellungen vertreten, wie dunkle Materie durch Schwerkraft mit normaler Materie interagiert und wie diese beiden Arten von Materie miteinander verbunden sind. Beobachtungen der Bewegung von Sternen und Galaxien zeigen, dass zur Erklärung der Bewegung von Sternen viel mehr Materie in Galaxien vorhanden sein muss, als wir bisher dachten. Diese Beobachtung führte zu der Hypothese, dass alle Galaxien mit einem Heiligenschein aus schwarzer Materie umrahmt sind. Dunkle Materie sollte im großen Maßstab ausgedehnte Filamente bilden, entlang derer normale Materie, dh Galaxien, aufgebaut sind. In kleinerem Maßstab wird angenommen, dass die „feinkörnigen Ströme“ der dunklen Materie im interstellaren Raum der Galaxien schweben und sich mit ihnen entwickeln.
Wie interagiert dunkle Materie mit einzelnen Planeten?
In einer neuen Studie, die vom Astrophysical Journal of Astrophysics veröffentlicht wurde, beschreibt Gary Prezho, Wissenschaftler am NASA-Triebwerkslabor in Pasadena, Kalifornien, die Ergebnisse seiner Forschung. Sein theoretisches Modell erklärt ein wenig, wie Ströme von Partikeln der dunklen Materie mit dem Gravitationsfeld unseres Planeten interagieren können.
„Der Fluss (der dunklen Materie) kann viel mehr sein als unser gesamtes Sonnensystem. Darüber hinaus kreuzen und kreuzen sich in der Nähe unseres Planeten viele verschiedene Ströme “, sagte Prezho in einer Pressemitteilung. "Die Teilchen der Strömung reduzieren ihre Bewegungsgeschwindigkeit nicht einmal während der Wechselwirkung von dunkler gasförmiger Materie mit der Schwerkraft während der Entstehung der Galaxie."
Nach den Ergebnissen seiner Computersimulation dieses Prozesses treten die Ströme, wenn sie mit dem Planeten interagieren, wie ein „ultradichter Faden“ direkt durch ihn hindurch und bilden viele „Haare“, die sich über die Erdoberfläche erstrecken. Dieser Strom, der vom Gravitationsfeld der Erde geleitet wird, interagiert nicht mit der normalen Materie des Planeten, sondern durchströmt ihn, als ob er nicht existiert. Es geht jedoch nicht nur um die Erde; Alle Gravitationsfelder und daher alle Planeten unseres Sonnensystems müssen einer intensiven Konzentration dunkler Materie ausgesetzt sein, die Stränge dunkler Materie in den interplanetaren Raum emittiert. Was die Erde anbelangt, so fließt dunkle Materie über ihre Grenzen hinaus und sammelt sich in den „Wurzeln“ der sogenannten „Haare“ in einer Höhe von 965606 km über der Oberfläche des Planeten, was ungefähr der doppelten Entfernung von der Erde zum Mond entspricht. Diese „Wurzeln“ sind konzentrierte Anordnungen dunkler Materie. Die „Haarspitzen“ reichen bis in den Kosmos hinein und sind doppelt so weit wie die „Wurzeln“ der Erde.
Trotz der Tatsache, dass diese Hypothese nur auf der Reproduktion theoretischer Gleichungen basiert, das heißt, dass sie unser Verständnis darüber widerspiegelt, wie sich dunkle Materie verhalten sollte, kann sie die Grundlage für die weitere Untersuchung der dunklen Materie werden.
"Wenn wir den Ort der Wurzeln dieser Haare bestimmen könnten, könnten wir in Zukunft eine Sonde dorthin schicken und viele Informationen über dunkle Materie erhalten", sagt Prejo.
„Die Dunkle Materie ist allen Versuchen, sie direkt zu definieren, die wir seit 30 Jahren durchführen, ausgewichen. Die Wurzeln von Haaren der dunklen Materie sind ein sehr attraktives Objekt für die Suche, wenn man bedenkt, wie dicht sie unserer Meinung nach sein sollten “, sagte Charles Lawrence, Physiker und Hauptforscher am NASA-Triebwerkslabor.
Interessanterweise zeigte das Prezho-Modell, dass die „Haare“ Informationen darüber enthalten sollten, was sich im Inneren der Erde befindet, da schwarze Materie durch sie fließt und einen „Fingerabdruck“ des Planeten erhält, mit dem die interne Zusammensetzung des Planeten aus der Ferne untersucht werden kann. Offensichtlich weist diese Studie einige schwerwiegende Widersprüche auf. Das wichtigste davon ist die Tatsache, dass wir Teilchen der dunklen Materie zwar immer noch nicht direkt messen können, sie jedoch mit dem Gravitationsfeld des Planeten interagieren, wie das derzeitige theoretische Modell annimmt. Um diese Theorie zu Haaren der Dunklen Materie zu testen, müssen wir außerdem eine Methode entwickeln, um die Orte der Dunklen Materie in der Nähe der Erde zu finden.
Werden die Wurzeln von Haaren der dunklen Materie entdeckt? Kann ihre Existenz die Geheimnisse des Universums erklären, die noch nicht enthüllt wurden? Wer weiß, aber ich würde gerne denken, dass das, was wir in unserem Sonnensystem sehen, nur ein Stück Geschichte ist; und die „Bärte“ der dunklen Materie sind möglicherweise nur das neueste Quietschen der kosmischen Mode.
