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Die ältesten Sterne verraten Dunkle Materie

Zwei Forscher von der Durham University im Norden Englands stellen im Fachmagazin „Science“ Ergebnisse neuer Modellrechnungen vor. Diese numerischen Simulationen zeigen, dass sich aus der Verteilung der ersten Sterne im Universum bestimmte Schlüsse auf die Natur der Dunklen Materie ziehen lässt.
Warme Dunkle Materie
Die Astronomen haben ein Problem mit der Dunklen Materie: Sie können sie nicht sehen. Denn der mysteriöse Stoff, der fast neunzig Prozent aller Masse im Universum ausmacht, gibt keine Strahlung ab, die sich mit Teleskopen einfangen lässt. Nur seine Schwerkraft verrät ihn.

Nach dem Urknall war der Kosmos rund hundert Millionen Jahre lang ohne jedes Sternlicht. Die Dunkle Materie begann sich an einigen Stellen anzusammeln und die „normalen“ Elemente Wasserstoff, Helium und Lithium – andere wurden beim Urknall nicht gebildet – flossen nach. An diesen Kondensationspunkten entstanden die ersten Sterne.

Haben die bislang unbekannten Teilchen wenig Energie, sprechen die Wissenschaftler von Kalter Dunkler Materie (CDM). Diese würde sich Simulationen zufolge wellenartig im Universum ausbreiten. Es würden sich lange Filamente bilden, die später in rundliche Klumpen zerfallen.

Handelt es sich aber um Warme Dunkle Materie (WDM), zerteilen sich die Filamente den neuen Ergebnissen von Liang Gao und Tom Theuns zufolge in etwa 9000 Lichtjahre lange, dünne Fäden. Gelingt es nun, die Verteilung der Sterne der ersten Generation zu bestimmen, kann zwischen den Arten der Dunklen Materie unterschieden werden.

Sollte sich die Dunkle Materie als warm herausstellen, wären die Astrophysiker auch einen Schritt näher an der Antwort auf die Frage, wie sich schon so schnell nach dem Urknall supermassereiche Schwarze Löcher bilden konnten – die Zentren der Galaxien. Diese wären demzufolge aus kollidierenden Sternen besonders massereicher Filamentfäden entstanden.

Dre.

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