Evidenzen für dunkle Materie
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Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Evidenzen für dunkle Materie Seminar für Astro- und Teilchenphysik Veronika Schaffenroth Friedrich-Alexander-Universität 3.11.2008 Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Inhalt 1 Bestimmung der sichtbaren Masse anhand gemessener Helligkeitsprofile von Galaxien Masse-Leuchtkraft-Relation 2 Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Rotationskurven Bestimmung der Gesamtmasse von elliptischen Galaxien und Galaxienhaufen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen 3 4 Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen - Strong lensing Galaxienhaufen als Gravitationslinsen - Weak lensing Microlensing - MACHOs in der Galaxis Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Historie der dunklen Materie 1932: Oort - vertikale Bewegung der Sterne ⇒ dunkle Materie in galaktischer Scheibe 1933: Zwicky - Untersuchung des Coma-Haufens ⇒ ca. 50 mal so viel dunkle Materie Rotationskurven 1939: Babcock - Andromeda-Galaxie ⇒ M L 1970er: Vera Rubin - genauere Vermessung Kurven = 50 M L ⇒ flache 1980er - Heute: Massenverteilung mit Hilfe von Gravitationslinsen ⇒ dunkle Materie dominiert in Galaxienhaufen Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Masse-Leuchtkraft-Relation Inhalt 1 Bestimmung der sichtbaren Masse anhand gemessener Helligkeitsprofile von Galaxien Masse-Leuchtkraft-Relation 2 Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Rotationskurven Bestimmung der Gesamtmasse von elliptischen Galaxien und Galaxienhaufen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen 3 4 Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen - Strong lensing Galaxienhaufen als Gravitationslinsen - Weak lensing Microlensing - MACHOs in der Galaxis Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Masse-Leuchtkraft-Relation Helligkeit Helligkeit: historisch bedingte negativ logarithmische Größe scheinbare (m) ↔ absolute (M) Helligkeit (Abstand 10pc) Physikalische Größe: Leuchtkraft (Gesamtleistung von Stern) L = 4πR 2 S, S = Gesamtstrahlungsstrom (1) M − M = −2.5 log10 ( L ) (2) L Umrechnung: m − M = 5 log10 ( r ) 10pc Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Masse-Leuchtkraft-Relation Bestimmung der Masse von Doppelsternen visuelle Doppelsterne Masse durch Beobachtung der Bewegungen: Halbachsen, Umlaufzeit (Keplergesetz) m1 α1 = m2 α2 ⇒ m1 + m2 = 4π 2 d α̃ ( ) 2 G cos i T (3) spektroskopische Doppelsterne Masse durch Radialgeschwindigkeiten (Dopplerverschiebung), Umlaufzeit v1 m1 = m2 v2 ⇒ m1 + m2 = Veronika Schaffenroth T (v1r + v2r )3 2πG sin3 i Evidenzen für dunkle Materie (4) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Masse-Leuchtkraft-Relation Masse-Leuchtkraft-Beziehung von Hauptreihensternen Messwerte (Hauptreihensterne) ( M 3.8 L∼ M 2.5 Veronika Schaffenroth M ≥ 0.6M sonst Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Masse-Leuchtkraft-Relation Masse-zu-Leuchtkraft-Verhältnis von Galaxien Masse-zu-Leuchtkraft-Verhältnis der Galaxien : Verteilung der Sterne bezüglich ihrer Leuchtkraft → Masse der Galaxie M Milchstraße (Sonnenumgebung): M L = 4 L → Sterne mit M > M 95% der Leuchtkraft → Sterne mit M < M aber 75% der Sternmasse Übertragung auf andere Galaxien mit Annahme ähnlicher Sternverteilung Helligkeitsverteilung der Galaxien = de Vaucouleurs-Profil I (R) = Ie exp(−7.669 [(R/RE )1/4 − 1]) Z ∞ ⇒L= dR 2πR I (R) = 7.215πIe Re2 0 Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie (5) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Rotationskurven Inhalt 1 Bestimmung der sichtbaren Masse anhand gemessener Helligkeitsprofile von Galaxien Masse-Leuchtkraft-Relation 2 Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Rotationskurven Bestimmung der Gesamtmasse von elliptischen Galaxien und Galaxienhaufen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen 3 4 Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen - Strong lensing Galaxienhaufen als Gravitationslinsen - Weak lensing Microlensing - MACHOs in der Galaxis Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Rotationskurven Klassifikation von Galaxien Einteilung der Galaxien nach Hubble Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Rotationskurven Beispiel für Spiralgalaxie (M83) 1 → Rotationsbewegung der Sterne 1 http://www.ing.iac.es/PR/AR2003/m83.jpg Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Rotationskurven Rotationskurven Abhängigkeit der Masse von Geschwindigkeit und Abstand: FZentripetal = Fgrav ⇒ mv 2 GmM(r ) = r r2 M(r ) (6) r Rotationskurve bei konstanter Dichte in gewissem Bereich: ⇒ v2 = G Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Rotationskurven Beispiele für Rotationskurven Messung der Geschwindigkeit von Sternen in Galaxien durch Verschiebung der Spektrallinien (Dopplereffekt) bei größeren Radien: Begleitgalaxien, 21cm-Linie Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Rotationskurven Rotationskurven 2 = v2 − v2 M/L bekannt und konstant: → vlum dark bestimmbar ⇒ Mdark = r 2 2 [v (r ) − vlum (r )] G Galaxien von Halo aus dunkler Materie umgeben (ρges ∼ r −2 ) Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie (7) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Inhalt 1 Bestimmung der sichtbaren Masse anhand gemessener Helligkeitsprofile von Galaxien Masse-Leuchtkraft-Relation 2 Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Rotationskurven Bestimmung der Gesamtmasse von elliptischen Galaxien und Galaxienhaufen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen 3 4 Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen - Strong lensing Galaxienhaufen als Gravitationslinsen - Weak lensing Microlensing - MACHOs in der Galaxis Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Beispiel für elliptische Galaxie (M 87) 2 → zufällige Bewegung der Sterne 2 http://archive.eso.org/dss/dss/gif?/tmp/.www/dss/dss2208508wr.gif Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Beispiel für Galaxienhaufen (Coma-Haufen) 3 3 http://hubblesite.org/gallery/album/entire collection/pr2008024a/web print Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Virialmasse von elliptischen Galaxien und Galaxienhaufen Galaxienhaufen/elliptische Galaxien gravitativ gebundene Systeme, im hydrostatischen Gleichgewicht ⇒ Virialsatz gilt: 2Ekin + Epot = 0 Haufen/Galaxie besteht aus N Galaxien/Sternen Ekin = N X 1 i=1 2 mi vi2 ; Epot = − 1 X Gmi mj 2 rij i6=j Definition M := P mi Gesamtmasse; P mm rG := 2M 2 ( i6=j ri ij j )−1 gravitativer Radius; P 2 < v 2 >:= M1 i m i vi massengewichtete Geschwindigkeitsdispersion i Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie (8) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Virialmasse von elliptischen Galaxien und Galaxienhaufen Definitionen: 2 ⇒ Ekin = M 2 < v >; Virialtheorem: ⇒ M = Epot = − GM rG 2 rG <v 2 > G verwendete Größen nicht beobachtbar projizierte Größen Galaxien/Sternpositionen und Richtung der Geschwindigkeitsvektoren unkorreliert: < v 2 >= 3σv ; σv = 1-dim Geschwindigkeitsdispersion (aus Dopplerverbreiterung) P mm rG = π2 RG , RG = 2M 2 ( i6=j Ri ij j )−1 Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen “Missing mass” Problem Gesamtmasse des Haufens/der Galaxie: M= 3πRG σv2 2G Masse Galaxienhaufen m = 1015 M Masse Galaxie m = 1013 M Masse-Leuchtkraft-Verhältnis (Galaxie): M M ≈ 200 Ltot L (9) (10) 10mal Wert der leuchtende Masse von elliptischen Galaxien “missing mass” Problem ⇒ in Galaxien sichtbare Sterne nur 5% der Masse von Galaxienhaufen Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Röntgenstrahlung 4 4 http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/rosat/gallery/clus coma.html Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Röntgenstrahlung thermische Röntgenstrahlung aus heißem diffusiven Gas (T ∼ 108 K ) in Galaxienhaufen hydrostatisches Gleichgewicht: ∇P = −ρG ∇Φ Kompensation des Gravitationspotentials durch Druckkraft ρg kB T GM(r ) P = nkB T = <m> ⇒ ρ1g dP dr = − r 2 ; Massenberechnung kB Tr 2 M(r ) = − G <m> d ln ρg d ln T + dr dr (11) Bestimmung von ρg (r ) und T (r ) aus Röntgenhelligkeit und spektraler Temperatur Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen Ergebnisse aus der Röntgenemissionsuntersuchung Bestimmung von ρg (r ) und T (r ) im Moment nur für uns nächste Haufen möglich vereinfachtes Modell: isotherme Gasverteilung, Modell für Dichteverteilung Massenabschätzung von Galaxienhaufen Untersuchung der Röntgenemission: ca. 3 % der Masse des Galaxienhaufens in Form von Sternen ca. 15 % intergalaktisches Gas ca. 80 % dunkle Materie Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Inhalt 1 Bestimmung der sichtbaren Masse anhand gemessener Helligkeitsprofile von Galaxien Masse-Leuchtkraft-Relation 2 Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Rotationskurven Bestimmung der Gesamtmasse von elliptischen Galaxien und Galaxienhaufen Virialsatz Röntgenstrahlung in Galaxienhaufen 3 4 Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen - Strong lensing Galaxienhaufen als Gravitationslinsen - Weak lensing Microlensing - MACHOs in der Galaxis Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Beispiele für Gravitationslinsen 5 5 6 6 http://www.cfa.harvard.edu/castles/Postagestamps/Gifs/Fullsize/Q0957Hcc.gif http://www.jb.man.ac.uk/research/gravlens/lensarch/B1938+666/src all.jpg Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Lichtablenkung Licht wird in gravitativem Feld abgelenkt 4GM(ξ) (aus ART für Punktlinse = Stern) c 2ξ Z 4G ξ − ξ0 α̂(ξ) = 2 d 2 ξ 0 Σ(ξ 0 ) ( für Galaxie) c |ξ − ξ 0 |2 α̂ = Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie (12) (13) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Skizze einer Gravitationslinse Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Linsengleichung Linsengleichung β = θ − α(θ); Veronika Schaffenroth α(θ) = Dds α̂(Dd θ) Ds Evidenzen für dunkle Materie (14) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Galaxie als Gravitationslinse Strong Lensing = Quelle wird in Mehrfachbilder abgebildet Näherung für Galaxie: singuläre isotherme Sphäre ρ(r ) = σv2 2πGr 2 ⇒ M(ξ) = (15) πσv2 ξ G −→ Ablenkwinkel ≡ Einsteinwinkel θE = (16) q 4GM Dds c 2 Ds Dd Linsengleichung β = θ − θE Veronika Schaffenroth θ |θ| Evidenzen für dunkle Materie (17) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Galaxie als Gravitationslinse Falls |β| < θE , 2 Lösungen der Linsengleichung θ1 = β + θE , θ 2 = β − θE → auf jeder Seite im Abstand 2θE ein Bild der Quelle Falls β = 0: Einsteinring beim Einsteinradius charakteristische Größe des Einsteinradius 2 σv Dds 00 1 .15 200km/s Ds Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie (18) Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Ergebnisse durch Gravitationslinsen Masse beim Einsteinradius: für β = 0 M(θE ) = π(Dd θE )2 c 2 Ds 4πGDd Dds (19) Linsengalaxien meistens elliptische Galaxien → Massenbestimung: dunkle Materie in elliptischen Galaxien Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Beispiel für Giant Arcs 7 7 http://apod.nasa.gov/apod/image/0110/a2218c hst big.jpg Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Giant Luminous Arcs Giant Luminous Arcs 1986: Langgestreckte, bogenförmige Quellen in zwei Galaxienhaufen mit großer Rotverschiebung → höhere Rotverschiebung als Galaxienhaufen ⇒ Hintergrundquelle unendlich ausgedehnte Massenscheibe als Modell für Galaxienhaufen c2 s M(ξ) = πξ 2 Σ → Σkrit = 4πG · DdsDD d Arcs nahe Einsteinradius → Berechnung der Masse Ergebnis: Masse von Galaxienhaufen viel größer als sichtbare Masse Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Weak Lensing Weak Lensing = Verzerrung der Quelle Hintergrundgalaxien mit leichten Verzerrungen Messung der Verzerrung (= Ableitung des Ablenkwinkels, proportional zu Flächenmassendichte) durch Mittelung über Galaxienbilder → Massenrekonstruktion des Linsenhaufens Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis differentielle Ablenkung differentielle Ablenkung der Lichtbündel ⇒ Verzerrungen Änderung der Querschnittsfläche der Lichtbündel dθi −1 ⇒ Quellen scheinen heller (Verstärkung µ = |det( dβ )| ) j Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Microlensing charakteristische zeitlich veränderliche Verstärkung (Lichtkurve) durch Vorbeiziehen einer Linse vor den Hintergrundsternen (z.B große Magellansche Wolke) Lichtkurve äquivalent für alle Wellenlängen ↔ veränderliche Sterne Dauer des Linsenereignis abhängig von Masse, Geschwindigkeit, Abstand Suche nach MACHOs (Massive Compact Astronomical Halo Objects) durch Suchen nach Mikrolinsenereignissen Wahrscheinlichkeit für Ereignis kleiner als erwartet ⇒ maximal 20% der dunklen Materie im Halo besteht aus MACHOS Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Beispiel für eine Lichtkurve Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Alternative Theorie zur dunklen Materie? MOND Modified Newtonian Dynamics: Modifikation des 2. newtonschen Gesetzes aN = aMOND · µ( aa0 ), mit a0 = 1.2 · 10−8 cm s −2 µ( aa ) = √ a/a0 2 0 1+(a/a0 ) pro: beschreibt Rotationskurven funktioniert in allen Arten von Galaxien contra: Widerspruch zum Kovarianzprinzip der ART keine theoretische Erklärung kein experimenteller Beweis Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Zusammenfassung der Ergebnisse Masse-Leuchtkraft-Verhältnis von Galaxien und Galaxienhaufen viel größer als erwartet Galaxien besitzen Halos aus dunkler Materie Galaxien in Haufen werden von gemeinsamem Halo umschlossen In Zwerggalaxien Anteil an dunkler Materie viel höher Materie besteht zu 10% aus sichtbarer und zu 90% aus dunkler Materie Dunkle Materie besteht zu höchstens 20% aus MACHOS; Rest: nicht-baryonisch Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie Bestimmung der sichtbaren Masse Bestimmung der Gesamtmasse von Spiralgalaxien Elliptische Galaxien und Galaxienhaufen Gravitationslinsen Galaxien als Gravitationslinsen Galaxienhaufen als Gravitationslinsen Microlensing - MACHOs in der Galaxis Literatur Einführung in die Extragalaktische Astronomie und Kosmologie; Peter Schneider; Springer Verlag In Search of Dark Matter; Ken Freeman, Geoff McNamara; Springer Verlag Veronika Schaffenroth Evidenzen für dunkle Materie
