Die moderne Astronomie steht vor einer merkwürdigen Widersprüchlichkeit.
Einerseits erscheint das Zentrum einiger Zwerggalaxien erstaunlich wenig an dunkler Materie konzentriert, während andere Beobachtungen durch Gravitationslinsen extrem dichte Ansammlungen dieser Materie zeigen.
Ein vielversprechender Ansatz zur Erklärung dieser Beobachtungen ergibt sich aus den Arbeiten eines Teams des Purple Mountain Observatory unter der Schirmherrschaft der Chinesischen Akademie der Wissenschaften. Ihre Forschungen deuten darauf hin, dass dunkle Materie aus Partikeln mit unterschiedlichen Massen bestehen könnte und nicht aus einer einzigen Substanz.
Nach diesem Modell würden zwei Arten von Partikeln koexistieren, eine massereichere und eine leichtere, die miteinander wechselwirken. Allmählich würde ein Phänomen der Massensegregation ins Spiel kommen, das schwere Partikel zu den galaktischen Kernen zieht und leichtere in die Peripherie abdrängt. Ein analoger Prozess ist in Sternhaufen bekannt, wo die massereichsten Sterne zum Zentrum konvergieren.
Dieser Mechanismus bietet eine einheitliche Erklärung für mehrere beobachtete Phänomene. Er erzeugt Kerne mit geringer Dichte in Zwerggalaxien, im Einklang mit den Daten. Darüber hinaus kann er in reicheren Umgebungen sehr dichte Regionen erzeugen, die für die nachgewiesenen Gravitationslinseneffekte verantwortlich sind.
Diese Hypothese führt auch zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit von Linsenereignissen in kleinem Maßstab, was besser mit den Beobachtungen übereinstimmt als klassische Theorien. Detaillierte numerische Simulationen stützen diese Sichtweise. Scheinbar disparate Anomalien finden so eine gemeinsame Erklärung.
Projizierte Dichteverteilung dunkler Materie und kritische Kurven für starke Linsen in einem Zwei-Komponenten-Modell.
Quelle: Science China Press
Die Untersuchungen werden fortgesetzt, mit früheren Studien in
Physical Review D und der jüngsten Veröffentlichung in
Science Bulletin. Zukünftige astronomische Messungen werden diese Hypothese testen können. Die Forscher planen, diese "kosmischen Lupen" zu verwenden, um die vielfältige Natur der dunklen Materie zu überprüfen.
Quelle: Science Bulletin