Evidenz der Dunklen Materie

Evidenz der Dunklen Materie
Von Julien Varol
Inhalt
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Was ist dunkle Materie
Skala galaktischer Cluster
Galaktische Skala
Kosmologische Skala
Erweiternde N-Simulationen
Das Galaktische Zentrum
Lokale Dichten
Was ist dunkle Materie
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Mit aktiver Materie nicht
Wechselwirkende- Materie
Ausmaß ca. 6/7 der
Gesamtmasse des Universums,
da 1/7 ist aktive Materie
Sie ist die bisher am wenigsten
verstandene Materie
Anteil dunkle Materie
Skala Galaktischer Cluster
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Liefert erste Hinweise auf die Existenz dunkler Materie
Messungen von F. Zwicky zur Geschwindigkeitsdispersion im
Coma-Cluster
Bestimmung der Masse eine Clusters
Aus Masse wird die Dichte ermittelt
Verschiedene Bestimmungsarten
der Masse
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Verwendung des Virialsatzes über Betrachtung der
rad.Geschwindigkeitsverteilung.
Schwache Gravitationslinseneffekte
Emissionsspektrumsmessung von Röntgenstrahlung
Galaktische Skala
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Die galaktische Skala ist eine der sichersten Nachweise für die
Existenz dunkler Materie
Verwendung von Rotationskurven
Existenz von dunkler Materie in Halos
Interessante Beobachtungen
Argumente für dunkle Materie
Rotationskurven
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Abbildung eines Rotationskurvenmuster
Blau=Halo ; Rot=Disc ; Grün=Gas
Dunkle Materie in Halos
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Halos sind sphärische Bereiche der Galaxie
Sie sind größer als die Galaxie
Ihre Position ist im Zentrum der Galaxie
Es sind viele Kugelsternhaufen in ihnen enthalten, aber auch einige
alte Einzelsterne.
Aufgrund ihrer enormen Größe vermutet man dass ein nicht
unwesentlicher Teil an dunkler Materie vorhanden sein muss.
Interessante Beobachtung
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Low-surface-brightness Galaxien
Jene sind durch dunkle Materie dominiert
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Salucci und Borriello: high- und low-surface-luminosity-galaxy
Rotationskurven
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Auswirkung auf Balkengalagien
Argumente für dunkle Materie
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Schwache Modulation der Linseneffekte
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Oortsche Diskrepanz: Vorhersage nichtbeobachtbarer Materie
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Geschwindigkeitsdispersion von Zwergsphärischen Galaxien und Massezu-Licht Relation
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Geschwindigkeitsdispersion von spiralförmigen Galaxien
Kosmologische Skala
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Erhalt der Gesamtmasse des Universums über CMB
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Es wird die Baryonenzahl des Universums, sowie eine exakte
Materiebeschreibung herangezogen.
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Existenz von Hintergrundstrahlung durch Gamow vorhergesagt
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Thermodynamik und kosmologisches Modell zur Beschreibung
N-Körper-Simulation
-Unbefriedigendes Verständnis der Skalenstruktur
-Verkomplizierung durch verschieden physikalische Phänomene, die
mit in dieses System reinspielen.
-Erweiterung der Simulation durch modernere Computersysteme
Phänomene
• Gasdynamik
• Photo-Ionisation
Etc.
Erweiterung der Computersim.
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Die Anfänge machte Holmberg 1941 mit einem analogen optischen
Computer
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Durch die Entwicklung der Computer in den letzten Dekaden, bessere
Simulationen möglich.
Galaktisches Zentrum
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Beschreibung der Masse und Dichte des Galaktischen Zentrums
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Vorhersage eines schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstraßen Galaxie
Masse des schwarzen Lochs etwa 2,6x106Msonne
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Alter des SL t=1010yr
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Widerspruch bei Existenz ist das Fehlen von Peaks durch adiabatische
Prozesse
Lokale Dichten
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Heranziehen der lokalen Dichten in
unserer Galaxie, da diese besser
verstanden sind.
Messung
Dichte
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Verschiedene Ergebnisse der
Errechneten lokalen Dichte durch
verschiedene Arbeitsgruppen
Bahcall
0,34
Caldwell
und
Ostriker
Turner
0,23
0,3-0,6
Quellen
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http://www.desy.de/~troms/teaching/SoSe11/index.html
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Skript: Particle Dark Matter: Evidence, Candidates, Constraints by
Gianfranco Bertone, Dan Hooper and Joseph Silk, February 1,2008
Ende
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!!!!!!!