Abell 520

(Originalarbeit unter https://chandra.harvard.edu)

Mysterium um Dunkle Materie durch kosmische, unabwendbare Katastrophe nur noch rätselhafter

Dieses aus mehreren Wellenlängen zusammengesetzte Bild von Abell 520 zeigt die Folgen einer komplexen Kollision von Galaxienclustern, einige der massereichsten Objekte im Universum. In diesem Bild ist das heiße Gas, wie von Chandra entdeckt, rot eingefärbt. Optische Daten der Teleskope Canada-France-Hawaii sowie Subaru zeigen das Sternlicht der einzelnen Galaxien (gelb und orange). Der Ort, an dem sich der Großteil der Materie im Cluster befindet (blau), wurde ebenfalls mit Hilfe dieser Teleskope durch Verfolgung der fast unmerklichen Beugungseffekte an fernen Galaxien ge-funden. Dieses Material wird von Dunkler Materie beherrscht.

Abell 520 hat Ähnlichkeiten mit dem sogenannten Bullet-Cluster (auch unter 1E0657-56 bekannt). Wie beim Bullet-Cluster scheint es so, daß die Galaxien wie erwartet sich gegenseitig durchflogen, als die Cluster zusammenprallten. Eine weitere Parallele ist, daß es große Zwischenräume zwischen den Gebieten gibt, in denen die Galaxien am häufigsten sind (siehe unten, Nummer 2 und 4) und wo ein Großteil des heißen Gases liegt (Nummer 3).

Jedoch gibt es auch bedeutende Unterschiede zwischen Abell 520 und dem Bullet-Cluster. Beispielsweise ist eine Ansammlung an Dunkler Materie nahe dem Hauptteil an heißem Gas zu finden (Nummer 3), wo nur sehr wenige Galaxien gefunden werden. Zusätzlich gibt es ein Gebiet (Nummer 5), in dem sich mehrere Galaxien befinden, aber nur sehr wenig Dunkle Materie. Diese beiden Strukturen stehen im Gegensatz zu der gängigen Theorie, die besagt, daß Dunkle Materie und Galaxien selbst während einer gewaltigen Kollision zusammenbleiben sollten.

Obwohl die Komponenten von Abell 520 – Galaxien, heißes Gas und Dunkle Materie – an unerwarteten Orten gefunden wurden, beläuft sich die Gesamtmenge dieser Bestandteile auf den von Wissenschaftlern erwarteten Betrag. Folglich führen diese Ergebnisse zu zwei möglichen Erklärungen: eine hat die Art, wie Galaxiencluster wechselwirken und die andere hat die Natur der Dunklen Materie selbst zum Gegenstand. Beide Erklärungsversuche würden für heutige Theorien ein Problem darstellen.

Die erste Möglichkeit besteht darin, daß die Galaxien durch eine komplizierte Abfolge an gravitativen „Schleuder-bewegungen“ von der Dunklen Materie getrennt wurden. Die zweite Möglichkeit ist, daß Dunkle Materie nicht nur durch die Schwerkraft beeinflußt wird, sondern auch durch eine bis jetzt unbekannte Wechselwirkung zwischen den Teilchen der Dunklen Materie. Die zweite Option – mit sich selbst wechselwirkende Dunkle Materie – würde eine neue Physik erfordern und könnte schwer mit Beobachtungen anderer Objekte wie dem Bullet-Cluster in Einklang gebracht werden. Jedoch hatten unabhängige Forscher früher eine Selbst-Wechselwirkung als eine Lösung für die Probleme mit Modellen von Galaxien und Clustern vorgeschlagen, die Dunkle Materie beinhalten. Die von diesen Autoren berechnete Stärke dieser Selbst-Wechselwirkung stimmt mit der überein, die für Abell 520 geschätzt wurde, aber solche Schätzungen sind ausge-sprochen unsicher.

• Kurzinformation:
• Scale: Image is 9.25 arcmin across
• Category: Groups & Clusters of Galaxies
• Coordinates (J2000): RA 04h 54m 03.80s | Dec +02° 53′ 33.00″
• Constellation: Orion
• Color Code: X-ray (pink); Lensing (blue); Optical (yellow & orange)
• Instrument: ACIS
• Distance Estimate: about 2.4 billion light years
• Release Date: August 16, 2007
• References: A. Mahdavi et al. “A Dark Core in Abell 520” The Astrophysical Journal 668, Number 2