Milchstra�e besitzt wom�glich Scheibe aus Dunkler Materie

Auf Grund von Computersimulationen nehmen Wissenschaftler in unserer Milchstra�e eine Scheibe aus Dunkler Materie an. Diese k�nnte ihrer Meinung nach entscheidend dazu beitragen, den mysteri�sen Stoff direkt nachzuweisen und seine Natur zu erkl�ren. Bisher wird angenommen, dass die Galaxis von einem sph�rischen Halo aus Dunkler Materie umgeben ist.

Diese Annahme basiert laut Justin Read von der Universit�t Z�rich und seine Kollegen allerdings auf Computermodellen, die nur die Anziehungskraft der Dunklen Materie einbeziehen. Die neuen Simulationen ber�cksichtigen hingegen auch die von gew�hnlicher Materie ausgehende Gravitationswirkung.

Sterne und Gas sollen sich bereits in der Fr�hzeit des Universums in Scheiben angesammelt und damit auch beeinflusst haben, wie sich kleinere Halos aus Dunkler Materie bilden. Die Ergebnisse der Wissenschaftler deuten nun darauf hin, dass sich die meisten Klumpen in unserer N�he rund um die Milchstra�e versammelten. Die gr��ten Klumpen wurden dagegen bevorzugt in Richtung der galaktischen Ebene gezogen und dann auseinander gerissen.

Auf diese Weise bildete sich eine Scheibe aus Dunkler Materie innerhalb der Galaxis. Diese besitzt aber nur rund die H�lfte der Dichte der im Halo angeh�uften Dunklen Materie, berichtet Read. Das sei auch der Grund, warum niemand sie vorher bemerkt habe. Sollte die abgeplattete Ansammlung tats�chlich existieren, h�tte das enorme Auswirkungen f�r den Nachweis der r�tselhaften Materie, f�hrt er fort.

Erde und Sonne bewegen sich mit rund 220 Kilometern pro Sekunde auf einer fast kreisf�rmigen Umlaufbahn um das Zentrum der Galaxis. Da sich der "dunkle" Halo nicht mitdreht, sind wir auf der Erde theoretisch st�ndig von einem Wind aus schnellen Dunkle-Materie-Partikeln umgeben. Da die "dunkle" Scheibe in derselben Geschwindigkeit rotieren sollte wie die galaktische Scheibe, w�ren die Teilchen darin aus unserer Perspektive viel langsamer.

Damit sind sie prinzipiell einfacher nachzuweisen als die schnellen Halo-Partikel. Bislang k�nnen die Detektoren die langsamen Teilchen allerdings noch nicht vom Hintergrundrauschen unterscheiden, erkl�ren die Autoren. Aber bereits in naher Zukunft sollten sensiblere Experimente ihre Simulation �berpr�fbar machen. (mp)

© spektrumdirekt

1. Milchstra�e besitzt wom�glich Scheibe aus Dunkler Materie

19.09.2008, Theodora Pape, G�ttingen

Im Artikel wird ein m�glicher Nachweis f�r Partikel der dunklen Materie angesprochen.
Mit welchen Experimenten w�re ein solcher Nachweis der langsameren DM-Partikel m�glich?

Antwort der Redaktion:
Dieser Artikel bezieht sich auf das Experiment "XENON100" im Gran Sasso Underground Laboratory in Italien. Die vermuteten Teilchen der Dunklen Materie sollen dort mit den Atomkernen von 150 kg fl�ssigem Xenon zusammensto�en. Die elastische R�cksto�bewegung der Xenonkerne in der Fl�ssigkeit soll zum Nachweis genutzt werden. Man wei� nicht, woraus die Dunkle Materie besteht. Deshalb wei� man auch nicht im Voraus, ob XENON100 sie nachweisen kann. Aber f�r viele der "popul�ren" Kandidatentheorien m�sste es mit XENON100 gelingen. Und f�r einige dieser Kandidaten m�sste es umso besser gelingen je langsamer sie sind.

Eine Publikation dazu: J. I. Read, G. Lake, O. Agertz and Victor P. Debattista. Thin, thick and dark discs in CDM. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Band 389, Issue 3, S. 1041 - 1057

Ein Poster mit einigen Zusatzinformationen: http://xenon.physics.rice.edu/pics/xenon100-aps2008_poster-1.pdf