Die zukünftige laserinterferometrische Weltraumantenne (LISA) wird ein leistungsstarkes Werkzeug sein, mit dem Astronomen Phänomene wie kollidierende Schwarze Löcher und Gravitationswellen untersuchen können, die sich durch die Raumzeit bewegen. Wissenschaftler der Universität Zürich kamen zu dem Schluss, dass LISA auch die schwer fassbaren Teilchen der Dunklen Materie beleuchten könnte. Mit der Laserinterferometer-Weltraumantenne können Astrophysiker Gravitationswellen beobachten, die von Schwarzen Löchern emittiert werden, wenn sie mit anderen Schwarzen Löchern kollidieren.
LISA wird aus drei Raumfahrzeugen bestehen, die die Sonne in einer konstanten dreieckigen Formation umkreisen. Durch sie hindurchtretende Gravitationswellen verzerren die Seiten des Dreiecks geringfügig, und diese minimalen Verzerrungen können mithilfe von Laserstrahlen erfasst werden, die Raumfahrzeuge verbinden.
Wie wird LISA nach dunkler Materie suchen?
Wissenschaftler des Zentrums für Theoretische Astrophysik und Kosmologie der Universität Zürich sowie Kollegen aus Griechenland und Kanada haben herausgefunden, dass LISA nicht nur diese bisher unerforschten Wellen messen, sondern auch dazu beitragen kann, die Geheimnisse der Dunklen Materie aufzudecken.
Es wird angenommen, dass Teilchen der dunklen Materie etwa 85% der Materie im Universum ausmachen. Ihre Existenz ist jedoch noch nicht bewiesen - daher die Eitelkeit der Dunklen Materie. Berechnungen zeigen, dass viele Galaxien einfach auseinandergerissen würden, wenn sie nicht von einer großen Menge dunkler Materie gehalten würden.
Dies gilt insbesondere für Zwerggalaxien. Obwohl klein und dunkel, sind diese Galaxien auch die häufigsten im Universum. Was sie für Astrophysiker besonders interessant macht, ist, dass dunkle Materie in ihren Strukturen vorherrscht. Tatsächlich sind dies natürliche Laboratorien für die Untersuchung dieser unbekannten Form von Materie.
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In der neuen Studie führte Thomas Rumfall hochauflösende Computersimulationen zur Geburt von Zwerggalaxien durch und lieferte interessante Ergebnisse. Wissenschaftler aus Zürich haben einen starken Zusammenhang zwischen der Verschmelzungsrate von Schwarzen Löchern und der Menge an dunkler Materie im Zentrum von Zwerggalaxien gefunden. Die Messung von Gravitationswellen, die durch die Verschmelzung von Schwarzen Löchern emittiert werden, könnte uns letztendlich zu den Eigenschaften hypothetischer Partikel der dunklen Materie führen.
Ilya Khel