Forschungsmeldungen aus der Kosmologie am MPA

Teaser 1490884758

Simulation von unabhängigen Universen zum Studium der Strukturbildung in der dunklen Materie

1. April 2017
Im kosmologischen Standardmodell macht die dunkle Materie etwa 25% des gesamten Energiebudgets des Universums aus. Sie kann aber nicht direkt beobachtet werden, da sie kein Licht emittiert. Dabei ist das Verständnis der Art und Weise, wie dunkle Materie Strukturen formt und Haufen bildet, von entscheidender Bedeutung. Es trägt nicht nur zu unserem Verständnis der beobachteten räumlichen Verteilung der Galaxien bei (die der Verteilung der dunklen Materie folgt), sondern erlaubt uns Rückschlüsse auf die winzigen anfänglichen Dichtefluktuationen im frühen Universum, aus denen sich die Struktur gebildet hat. In diesem Zusammenhang haben Forscher am MPA und anderen Institutionen weltweit eine neue Art von Simulationen entwickelt, die sogenannten Simulationen von "unabhängigen Universen", um die Auswirkungen von großskaligen (oder langwelligen) Dichtefluktuationen auf die Strukturen zu untersuchen, die zu späten Zeiten beobachtet werden. Mit dieser Technik haben die MPA-Forscher vor kurzem einige der präzisesten Messungen des sogenannten lokalen Bias erzielt, welche den bereits bekannten Trend bestätigen, dass massereichere Halos einem stärkeren Bias unterliegen als kleinere Halos. [mehr]
Teaser image vertical 1489419712

ALMA sieht "kosmisches Loch"

17. März 2017
Mit dem Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) konnten Astronomen nun zum ersten Mal erfolgreich ein Radio-"Loch" um einen 4,8 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen nachweisen. Das Bild hat die höchste Auflösung, mit der jemals ein solches Loch abgebildet werden konnte, das durch den Sunyaev-Zel'dovich-Effekt (SZ-Effekt) verursacht wird. Mit dem Bild stellt ALMA eindrucksvoll seine Fähigkeit unter Beweis, die Verteilung und Temperatur des Gases um Galaxienhaufen mit Hilfe des SZ-Effektes zu untersuchen. [mehr]
Standard 1484303876

Tests von Gravitationstheorien mit der großräumigen Galaxienverteilung

1. Februar 2017

Warum sich das Universum derzeit beschleunigt ausdehnt, bleibt eines der großen ungelösten Rätsel der Physik. Während dies ein Hinweis auf die geheimnisvolle "Dunkle Energie" sein könnte, sehen andere in dieser rätselhaften Beobachtung einen möglichen Hinweis auf die Unzulänglichkeit der Einstein’schen Allgemeinen Relativitätstheorie, das Gesetz der Schwerkraft auf sehr großen, kosmologischen Skalen zu beschreiben. Diese Hypothese zu testen, deren Zutreffen erhebliche Auswirkungen auf unser Verständnis der Grundlagenphysik haben würde, erfordert spezielle Studien, wie sie derzeit von Forschern am MPA und MPE durchgeführt werden. Hierzu schufen die Autoren simulierte Universen mit alternativen Beschreibungen der Schwerkraft, um damit zu testen, inwieweit die gegenwärtigen Beobachtungsmethoden, mit denen man die Rate des Strukturwachstums im Universum bestimmt, ihre Gültigkeit behalten. Damit konnten sie den Spielraum einschränken, in dem das Universum aufgrund der aktuellen Daten von Einsteins Vorhersage abweichen könnte. Die gegenwärtigen Beobachtungsmethoden zeigen keine Anzeichen für einen systematischen Fehler, wenn sie mit den simulierten Universen mit modifizierter Schwerkraft getestet werden – ein beruhigendes Ergebnis.

[mehr]
Teaser image horizontal 1481895606

Fluktuationen in extragalaktischen Gammastrahlen zeigen zwei Arten von Quellen, aber keine dunkle Materie

19. Dezember 2016

Forscher des Max-Planck-Instituts für Astrophysik und der Universität Amsterdam am GRAPPA Center of Excellence veröffentlichten vor kurzem die bislang genaueste Analyse der Fluktuationen im Gammastrahlen-Hintergrund. Sie verwendeten mehr als sechs Jahre an Daten, die vom Fermi Large Area Telescope gesammelt wurden, und fanden zwei unterschiedliche Arten von Quellen, die zum Gammastrahlenhintergrund beitragen. Die Analyse zeigte keine Hinweise auf einen Beitrag von möglichen Dunkle-Materie-Teilchen. Die Studie wurde im Rahmen einer internationalen Kooperation durchgeführt und in der Zeitschrift Physical Review D veröffentlicht.

[mehr]
 
loading content