Universität Hongkong und Universität Peking erforschen ultraleichte dunkle Materie

Forscher der physikalischen und astronomischen Institute der Universität Hongkong haben in Zusammenarbeit mit einem Team der Universität Peking eine realistischere Methode zur Untersuchung der Auswirkungen ultraleichter dunkler Materie auf Gravitationslinsenbilder mittels dreidimensionaler Wellensimulationen vorgeschlagen.

Dies ist die erste direkte Vorhersage der Auswirkungen ultraleichter dunkler Materie auf die Gravitationslinsenabbildung, basierend auf 3D-Wellen-Simulationen. Die Forschung bietet eine neue Methodik zur Untersuchung der Eigenschaften dunkler Materie durch hochauflösende Gravitationslinsenbeobachtungen, mit Ergebnissen, die in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht wurden.

Dunkle Materie macht schätzungsweise etwa 85% der Materie im Universum aus. Sie emittiert, absorbiert oder reflektiert kein Licht und ist nur durch ihre gravitativen Effekte nachweisbar. In den letzten zehn Jahren hat zunehmende astronomische Beweise darauf hingedeutet, dass dunkle Materie aus ultraleichten Teilchen bestehen könnte, die aufgrund ihrer extrem geringen Masse und ihres wellenähnlichen kollektiven Verhaltens oft als „fuzzy dark matter“ bezeichnet werden.

Das Forschungsteam verglich seine Simulationsergebnisse mit einer breit untersuchten Reihe von Quasar-Gravitationslinsenbeobachtungen. Ihre Modelle, die auf den wellenähnlichen Wechselwirkungen ultraleichter dunkler Materie basieren, reproduzierten die Positionen der gelinsten Bilder genauer als die in der Studie verwendeten Vergleichsmodelle. Dies deutet darauf hin, dass Gravitationslinsensysteme als Werkzeug zum Testen von Modellen ultraleichter dunkler Materie dienen könnten. Zukünftige Arbeiten werden untersuchen, ob diese Art von dunkler Materie auch Helligkeitsschwankungen zwischen mehreren gelinsten Bildern verursacht.