Bild eines simulierten Galaxienhaufens, das das Vorhandensein einer Grenze oder „Kante“ zeigt.
Die Research University of Pennsylvania kann die Geheimnisse einer der mysteriösesten Substanzen im Universum enthüllen. In den 1970er Jahren stellten Wissenschaftler fest, dass in galaktischen Bewegungen etwas Merkwürdiges vor sich ging. Die Substanz am Rand drehte sich so schnell wie an der Innenseite. Aber das Gesetz der Schwerkraft besagt, dass sich am Stadtrand alles verlangsamt. Die Ursache war dunkle Materie, die nicht direkt mit Licht in Kontakt kommt.
Forscher glauben, dass mehr als 80% der Materie in mysteriösen Partikeln dunkler Materie eingeschlossen sind, die alles beeinflussen. Es erstreckt sich bis in unendliche Räume und erreicht die entferntesten Sterne, wodurch ein Lichthof aus dunkler Materie entsteht. Während sich die Sterne in Galaxien mit einer klaren Scheibe drehen, ähneln diese Partikel einem unkontrollierten Bienenschwarm, der zufällig fliegt.
Die Forscher Bhuvnesh Jain und Erik Baxter fragten sich, ob diese Halos der Region irgendwelche Grenzen haben. Normalerweise scheint es uns, dass ein solcher Übergang glatt sein sollte, aber die Modellierung markiert ein auffälliges Merkmal. Wissenschaftler glauben, dass der Grund dafür der „Splash-Effekt“ ist. "Stellen Sie sich vor, Sie haben einen riesigen Heiligenschein aus schwarzer Materie", sagt Baxter. „Es gravitiert das Material und beschleunigt. Wenn es in einen Heiligenschein fällt, dreht es sich und beginnt, über die Umlaufbahn hinauszugehen. Dieser Turn ist ein Splash, weil das Material wie ein Splash ist. “
Wenn es um das Spritzen geht, wird es langsamer. Da der Effekt in verschiedene Richtungen erfolgt, beginnt sich die Substanz am Rand anzusammeln und fällt stark ab. Mithilfe des Sloan Digital Celestial Survey untersuchten die Wissenschaftler die Verteilung von Galaxien um Cluster. Nachdem sie viele Objekte überprüft hatten, bemerkten sie einen Tropfen am Rand des Clusters. Sie fanden auch Hinweise in Form der Farben der Galaxien. Wenn sie mit Gas gefüllt sind, bilden sie viele heiße Sterne (sie erscheinen blau).
"Aber diese Großen leben ein kurzes Leben", sagt Baxter. "Sie explodieren." Das Ergebnis sind ältere und rote Sterne. “
Zweidimensionaler Vergleich zweier Modelle für das Halodichteprofil. In diesem Fall ist die Funktion "Kante" erforderlich.
Von Galaxien innerhalb von Clustern aus gesehen scheinen sie rot zu sein, daher bilden sie keine Sterne. Die Galaxie ist möglicherweise nicht mehr aktiv, wenn der Cluster Gas wegnimmt. Aus diesem Grund erwarteten die Wissenschaftler, dass die Galaxien, die mehr Zeit auf der Cluster-Umlaufbahn verbracht hatten, rot sein würden und diejenigen, die anfangen zu fallen, blau sein würden. Dies wurde bestätigt, da es an der Grenze zu einer starken Farbverschiebung kam. Und das ist überraschend, denn das Ändern der Farben von Galaxien ist ein langer Prozess. Forscher arbeiten an einem anderen Projekt mit Dark Energy Survey. Mit ihm können Sie massive himmlische Karten erstellen. Er verweilt einige Minuten in einem bestimmten Bereich und geht dann zum nächsten über. Und das alles über mehrere Jahre mit einer Vielzahl von Filtern.
Um die Lichthöfe zu erforschen, wenden sie galaktische Linsen an (leichte Biegungen unter dem Einfluss der Materie durch die Gravitation). Auf diese Weise können Sie verfolgen, wie Cluster Bilder von dahinterliegenden Galaxien strecken.
Die Wissenschaftler hoffen, dass ihre Forschung dazu beiträgt, die dunkle Materie besser zu verstehen. Wenn sie die Halokante der Dunklen Materie berechnen, können sie die Einsteinsche Gravitationstheorie in der Praxis testen und die Natur der Dunklen Materie aufdecken.
