Instabilität

Neue Theorie zur Entstehung Dunkler Materie vorgestellt

Theorie zur Entstehung Dunkler Materie

Astrophysiker vermuten, dass Dunkle Materie zu Beginn des Universums instabil gewesen sein könnte. Gut an dieser Theorie ist, dass sie sich im Teilchenbeschleuniger testen lässt.

Mainz (Deutschland). Bereits seit Jahrzehnten arbeiten Wissenschaftler auf der ganzen Welt daran, dass Geheimnis der Dunklen Materie zu lüften. Erst kürzlich hat ein internationales Team von Astrophysikern die Bestandsaufnahme des Universums aktualisiert. Demnach besteht es aus vier Prozent baryonischer Materie, zu 26 Prozent aus Dunkler Materie und zu 70 Prozent aus Dunkler Energie.

Aber so langsam könnte es für die Dunkle Materie eng werden. Michael Baker und seine Kollegen von der Gutenberg-Universität Mainz haben nun eine neue Theorie zur Entstehung der Dunklen Materie vorgestellt.

Dunkle Materie – schwer und geheimnisvoll

Bisher ist nur sehr wenig über die Dunkle Materie bekannt. Neben der groben Verteilung im Universum ist bisher nur bekannt, dass sie durch ihre Schwerkraft baryonische Materie beeinflusst. Ihre Existenz schein aber sicher, denn die äußeren Rotationsgeschwindigkeiten von Galaxien lassen sich nur durch Dunkle Materie erklären.

Die Wissenschaftler haben nun eine neue Theorie zur Entstehung der Dunklen Materie vorgestellt. Das neue Modell stellt eine Alternative zum WIMP-Paradigma (Weakly Interacting Massive Particles) dar, welches zum Großteil in der Forschung verfolgt wird.

Derzeit vermuten Wissenschaftler, dass es sich bei der Dunklen Materie um ein kosmologisches Relikt von der Entstehung des Universums handelt, welches seit dem stabil ist. „Wir haben diese Annahme auf den Prüfstand gestellt und zeigen, dass Dunkle Materie zu Beginn des Universums instabil gewesen sein könnte“, so Baker. Sollte sich diese Theorie bestätigen, so stellt diese Instabilität einen neuen Mechanismus dar, der die beobachtete Menge an Dunkler Materie im Universum erklären kann.

Symmetriebruch als Erklärung

Im Normalfall wird die Stabilität der Dunklen Materie mit einem Symmetrieprinzip erklärt. Wie die Wissenschaftler im Fachmagazin Physical Review Letters erklären, kann das Universum aber auch eine Phase der gebrochenen Symmetrie durchlebt haben. Dies würde dann auch den Zerfall der hypothetischen Teilchen der Dunklen Materie ermöglichen. Währen des elektroschwachen Phasenübergangs wurde die Symmetrie im Universum wieder hergestellt und die Dunkle Materie damit stabilisiert.

Anders als bei anderen Theorien zur Entstehung Dunkler Materie, können Versuche am Teilchenbeschleuniger LHC oder ähnlichen Einrichtung die neue Theorie auf ihre Richtigkeit testen.

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