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Haare aus dunkler Materie

07.12.2015

Einige Astrophysiker erfreuen sich mit ihren kühnen Theorien und öffentlichen Auftritten großer Beliebtheit. Da fallen einem sofort Stephen Hawking und Kip Thorne ein (letzterer auch als Ideengeber und wissenschaftlicher Berater für den Film „Interstellar“). Die meisten Wissenschaftler auf diesem Gebiet sind der breiten Öffentlichkeit jedoch wenig bekannt, und sie beschäftigen sich damit, in die Dunkelheit zu blicken: 27 % der Masse des Universums besteht aus dunkler Materie und 68 % aus dunkler Energie.

Allerdings ist kürzlich ein neuer Anwärter auf den Titel „Star“ der Astrophysik aufgetaucht. Gary Prezeau, Forscher des NASA Jet Propulsion Laboratory, veröffentlichte einen Artikel im renommierten Astrophysical Journal, in dem er die Hypothese aufstellte, dass die Erde und andere Planeten in unserer Galaxie von theoretischen Filamenten aus dunkler Materie umgeben sind, die er Haare nannte. Wenn Sie die „Wurzeln“ dieser Haare finden, können Sie laut dem Wissenschaftler dunkle Materie nachweisen.

Da Versuche, dunkle Materie empirisch nachzuweisen, erfolglos blieben, begannen Physiker in den 1990er Jahren damit, Computermodelle zu bauen, die zeigten, dass dunkle Materie Galaxien in Form von Strömen dünner Filamente umkreisen kann. Preso entwickelte die Idee und modellierte die Bedingungen, die auftreten, wenn diese dunkle Materie das Sonnensystem durchquert. Was er fand, erinnert an Licht, das in ein Teleskop eintritt. Licht fällt aus allen Richtungen ein, aber die Strahlen des Sterns bewegen sich in parallelen Linien, und nur paralleles starkes Licht tritt in den Fokus des Teleskops ein. Dasselbe passiert laut Preso mit dunkler Materie.

Während sich die Erde um die Galaxie dreht, passiert sie regelmäßig Spiralen aus Filamenten aus dunkler Materie, und aufgrund der Schwerkraft der Erde wird dunkle Materie auf die gleiche Weise fokussiert, wie es mit Licht in einem Teleskop geschieht. Da die Erde jedoch keine ideale "Linse" ist, wird dunkle Materie nicht auf einen Punkt fokussiert, sondern bildet Ströme oder "Haare" in unterschiedlichen Entfernungen von der Erde. Solche Streams müssen irgendwo beginnen, d.h. haben "Wurzeln", in denen die Dichte der Dunklen Materie milliardenfach höher ist als ihre durchschnittliche Dichte. Die Preso-Modelle zeigen, dass sie etwa eine Million Kilometer von der Erde entfernt sein sollten.

Wo diese Wurzeln liegen, weiß jedoch niemand. Man kann ihre Zahl nur erraten und die Wahrscheinlichkeit berechnen, dass ein Forschungsraumschiff im richtigen Abstand zur Erde in einem bestimmten Jahr in diese „Haare“ fällt.

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