0
Newsletter per E-Mail erhalten

Neues aus der Forschung- cosmos-indirekt.de

Letzte Meldung:    Magnetfelder in einer Entfernung von fünf Milliarden Lichtjahren entdeckt   Magnetfelder spielen eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Physik des interstellaren Mediums. Es ist sehr schwierig, Magnetfelder in großen Entfernungen im frühen Universum nachzuweisen. Einem Forscherteam unter der Leitung von Sui Ann Mao vom MPIfR Bonn ist es gelungen, das Magnetfeld in einer weit entfernten Galaxie zu vermessen. Die Rotverschiebung von 0,439 entspricht einer Distanz von 4,6 Milliarden Lichtjahren. Diese Galaxie wirkt als Gravitationslinse im System CLASS B1152+199 und ist die momentan entfernteste Galaxie, in der ein zusammenhängendes Magnetfeld beobachtet wurde. Die Messungen ermöglichen neue Einsichten in Ursprung und Entwicklung von Magnetfeldern im Universum.

Neue Theorie zur Entstehung Dunkler Materie vorgestellt

Meldung vom 17.08.2017 14:15

Theoretische Physiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz präsentieren Alternative zum WIMP-Paradigma

170817-1416_medium.jpg
 
Die Eigenschaften der Higgs-Teilchen in dem neuen Modell der Dunklen Materie unterscheiden sich von denen im Standardmodell der Teilchenphysik. Die Abbildung zeigt die Energie der Higgs-Teilchen in Abhängigkeit von den Modellparametern.
Abb./©: Michael Baker, JGU

Original-Publikation:
Michael J. Baker, Joachim Kopp. 2017. Dark Matter Decay between Phase Transitions at the Weak Scale. Physical Review Letters, 7. August 2017

Das Universum besteht nur zu einem kleinen Teil aus sichtbarer Materie. Der weit größere Teil ist unsichtbar und setzt sich aus Dunkler Materie und Dunkler Energie zusammen. Während über die Dunkle Energie extrem wenig bekannt ist, gibt es zur Existenz der Dunklen Materie viele Theorien und Experimente, die nach den noch unbekannten Teilchen suchen. Wissenschaftler der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) haben nun einen neuen Vorschlag unterbreitet, wie die Bildung Dunkler Materie im frühen Universum abgelaufen sein könnte. Das neue Modell stellt eine Alternative zum WIMP-Paradigma dar, das derzeit in der aktuellen Forschung über verschiedene Experimente verfolgt wird.

Dunkle Materie durchdringt das gesamte Universum, formt Galaxien und die größten bekannten Strukturen im Kosmos. Sie macht ungefähr 23 Prozent unseres Universums aus, während die für uns sichtbaren Teilchen, aus denen Sterne, Planeten und auch das Leben auf der Erde besteht, nur etwa vier Prozent beitragen. Derzeit wird angenommen, dass es sich bei der Dunklen Materie um ein kosmologisches Relikt handelt, das seit seiner Entstehung im Wesentlichen stabil geblieben ist. "Wir haben diese Annahme auf den Prüfstand gestellt und zeigen, dass Dunkle Materie zu Beginn des Universums instabil gewesen sein könnte", erklärt Dr. Michael Baker von der Theoriegruppe am Institut für Physik der JGU. Diese Instabilität stellt wiederum einen neuen Mechanismus dar, der die beobachtete Menge Dunkler Materie im Kosmos erklärt.

Die Stabilität Dunkler Materie wird normalerweise mit einem Symmetrieprinzip erklärt. In ihrer Veröffentlichung zeigen Baker und Prof. Dr. Joachim Kopp dagegen, dass das Universum auch durch eine Phase gegangen sein könnte, in der die Symmetrie gebrochen war. Dies würde einen Zerfall des hypothetischen Dunkle-Materie-Teilchens möglich machen. Während des elektroschwachen Phasenübergangs wurde die Symmetrie wieder hergestellt, die Dunkle Materie damit stabilisiert und ihr Vorkommen im All bis zum heutigen Tag fixiert.

Baker und Kopp führen damit ein neues Prinzip in die Diskussion um die Natur der Dunklen Materie ein, das eine Alternative zu der verbreiteten WIMP-Theorie darstellt. WIMPs, vom englischen Weakly Interacting Massive Particles, also schwach wechselwirkende massereiche Teilchen, galten bislang als hoffnungsvolle Kandidaten bei der Suche nach den Bestandteilen der Dunklen Materie. Nach ihnen wird insbesondere in gut abgeschirmten Untergrunddetektoren gesucht. "Die Abwesenheit von überzeugenden Signalen motivierte uns, nach Alternativen zum WIMP-Paradigma zu suchen", so Kopp.

Der jetzt vorgestellte Mechanismus könnte auch, so die beiden Physiker, in Verbindung zu dem offensichtlichen Ungleichgewicht zwischen Materie und Antimaterie im Kosmos gebracht werden, wie auch zu Signalen, die bei den anstehenden Experimenten zu Gravitationswellen aufkommen. Baker und Kopp geben in ihrem Beitrag für das Fachmagazin Physical Review Letters auch Hinweise zu den Aussichten, wie das neue Prinzip am Teilchenbeschleuniger LHC und anderen Einrichtungen nachgewiesen werden könnte.

Archiv

Magnetfelder in einer Entfernung von fünf Milliarden Lichtjahren entdeckt

Meldung vom 28.08.2017 17:46
Magnetfelder spielen eine wichtige Rolle bei der Erforschung der Physik des interstellaren Mediums. Es ist seh ...

Turbulente Bewegungen in der Atmosphäre eines fernen Sterns

Meldung vom 28.08.2017 17:40
Zum ersten Mal ist es einem Forscherteam gelungen, die turbulenten Bewegungen in der Atmosphäre eines anderen ...

Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten

Meldung vom 22.08.2017 13:37
Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) konnten mit Kollegen aus Deutschland und den ...

Erster Nachweis relativistischer Effekte bei Sternen um galaktisches Zentrum

Meldung vom 17.08.2017 14:28
Eine Neuauswertung von Daten vom Very Large Telescope der ESO durch Wissenschaftler von der Universität zu K ...

Neue Theorie zur Entstehung Dunkler Materie vorgestellt

Meldung vom 17.08.2017 14:15
Theoretische Physiker der Johannes Gutenberg-Universität Mainz präsentieren Alternative zum WIMP-Paradigma

Mögliche Erklärung für die Dominanz der Materie über Antimaterie im Universum

Meldung vom 17.08.2017 14:10
Neutrinos und Antineutrinos – auch Geisterteilchen genannt, weil sie schwierig nachzuweisen sind – können ...

Quantenmagnete mit Löchern

Meldung vom 17.08.2017 14:05
MPQ-Wissenschaftler decken verborgene magnetische Ordnung in eindimensionalen, mit Löchern dotierten Quantenk ...

Mit Quantencomputern komplexe chemische Prozesse aufklären

Meldung vom 03.08.2017 22:33
Wissenschaft und Computerindustrie setzen grosse Hoffnungen auf Quantencomputer, mögliche Anwendungen beschre ...

Havarierte Satelliten: Eigenbewegung zuverlässig bestimmen und prognostizieren

Meldung vom 03.08.2017 22:28
Unkontrollierte Objekte im Erdorbit bergen massive Risiken für funktionstüchtige Satelliten und die gesamte ...

Ruckartige Bewegung schärft Röntgenpulse

Meldung vom 03.08.2017 22:24
Spektral breite Röntgenpulse lassen sich rein mechanisch „zuspitzen“. Das klingt überraschend, aber ein ...

Der Orionnebel - drei Generationen von Sternen unter einem Dach

Meldung vom 27.07.2017 21:09
Im Orionnebel-Haufen haben Astronomen drei unterschiedliche Populationen sehr junger Sterne entdeckt. Diese ü ...

Physiker designen ultrascharfe Pulse

Meldung vom 27.07.2017 21:05
Quantenphysiker um Oriol Romero-Isart haben einen einfachen Aufbau entworfen, mit dem theoretisch beliebig sta ...

Wie ein Material zum Supraleiter wird: Phänomen der Elektronenpaare beobachtet

Meldung vom 11.07.2017 13:53
Hochtemperatur-Supraleiter sind Materialien, die bei tiefen Temperaturen ihren elektrischen Widerstand verlier ...

Kohlenstoff zeigt Quanteneffekte

Meldung vom 11.07.2017 13:47
Chemiker der Ruhr-Universität Bochum haben einen neuen Beleg dafür gefunden, dass sich Kohlenstoffatome nich ...

Ungewöhnliches Planetensystem um schnell rotierenden Stern wirft Fragen zur Planetenentstehung auf

Meldung vom 11.07.2017 13:42
Astronomen haben einen seltenen warmen, massereichen jupiterartigen Planeten entdeckt, der einen extrem schnel ...

Klassische Mechanik hilft Quantencomputer zu steuern: Mit dem Tennisschläger in die Quantenwelt

Meldung vom 11.07.2017 13:29
Quantentechnik gilt als Zukunftstechnologie: kleiner, schneller und leistungsfähiger als herkömmliche Elektr ...

Physiker beobachten erstmals einzelne Zusammenstöße von Atomen bei Diffusion

Meldung vom 03.07.2017 17:46
Unter Diffusion versteht die Forschung einen Vorgang, bei dem sich kleinste Teilchen in einem Gas oder einer F ...

Der schärfste Laserstrahl der Welt

Meldung vom 30.06.2017 12:15
Physikalisch-Technische Bundesanstalt entwickelt einen Laser mit nur 10 mHz Linienbreite

Ultra-sensitiv dank quantenmechanischer Verschränkung

Meldung vom 30.06.2017 12:11
Stuttgarter Physiker gehen weiteren Schritt zu empfindlicheren Sensore

Mainzer Physiker gewinnen neue Erkenntnisse über Nanosysteme mit kugelförmigen Einschränkungen

Meldung vom 30.06.2017 12:08
Großes Potenzial für Anwendungen in der gezielten Pharmakotherapie und zur Herstellung maßgeschneiderter Na ...

Woher wissen wir wie alt die Erde ist?

Meldung vom 30.06.2017 12:04
Die Schöpfungsmythen waren die erste Quelle, nach der Theologen das Alter der Erde bestimmten. Erst im 17. Ja ...

Sind Edelgase gar nicht so edel?

Meldung vom 30.06.2017 11:54
Wissenschaftlern des Wilhelm-Ostwald-Instituts für Physikalische und Theoretische Chemie der Universität Lei ...

Sind Zeitreisen physikalisch möglich

Meldung vom 30.06.2017 11:49
In der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins der Goethe-Universität "Forschung Frankfurt" erklären zwei P ...

Atomen beim Wettstreit um Bindungen zugeschaut

Meldung vom 30.06.2017 11:44
Auf atomarer Ebene beobachten Innsbrucker Physiker und Chemiker um Roland Wester im Labor komplexe chemische R ...

Wechselwirkung von Licht und Materie - Ein perfektes Attosekunden-Experiment

Meldung vom 30.06.2017 11:39
Mit einem sogenannten Attosekunden-Experiment ist es Physikern der Waseda-Universität in Japan, des National ...

Laser World of Photonics 2017: Fraunhofer IOF präsentiert neue Technologie für Quantenkommunikation

Meldung vom 30.06.2017 11:35
In naher Zukunft wird Quantenkryptographie ein wichtiges Thema für die sichere Übertragung von Kommunikation ...

Schärfster Radioblick in ferne Sternentstehungsgebiete

Meldung vom 30.06.2017 11:31
Wie in menschlichen Zivilisationen schwankte auch bei Sternen die Geburtenrate im Lauf der Zeit. Als das rund ...

TU Ilmenau und Physikalisch-Technische Bundesanstalt entwickeln neue Waage für das neue Kilogramm

Meldung vom 30.06.2017 11:25
Wenn nächstes Jahr, 2018, das Kilogramm neu definiert wird, werden die Technische Universität Ilmenau und di ...

Erstmals Altersbestimmung des Jupiter durch Meteoriten-Analyse

Meldung vom 30.06.2017 11:22
Jupiter ist der älteste Planet des Sonnensystems. Das haben Planetologen der Westfälischen Wilhelms-Universi ...

Bayreuther Hochdruckforscher lösen Meteoriten-Rätsel

Meldung vom 30.06.2017 11:14
Eine Forschergruppe der Universität Bayreuth hat die langgesuchte Erklärung für den scheinbar widersprüchl ...

Neue Einblicke in die Kraft, die Atomkerne zusammenhält

Meldung vom 30.06.2017 11:07
Mit Computersimulationen haben Physiker neue Einblicke in die starke Kraft erhalten, die Protonen und Neutrone ...

Die Erschaffung des bisher komplexesten virtuellen Kosmos

Meldung vom 30.06.2017 11:04
Forschende der Universität Zürich haben mit einem Hochleistungsrechner die Entwicklung des Weltalls simulier ...

Zusammenhang zwischen Kometen und Erdatmosphäre aufgedeckt

Meldung vom 30.06.2017 10:59
Die schwierige, aber erfolgreiche Messung mehrerer Isotopen des Edelgases Xenon beim Kometen 67P/Churyumov-Ger ...

ALMA entdeckt Bausteine für Leben um jungen sonnenähnlichen Stern

Meldung vom 30.06.2017 10:47
Bei der Beobachtung von sonnenähnlichen Sternen, die sich noch in sehr frühen Entwicklungsstadien befinden, ...

“Auriga”-Projekt enthüllt die Geschichte von Galaxien

Meldung vom 30.06.2017 10:45
Ein Forschungsteam unter der Leitung von HITS-Wissenschaftler Robert Grand erstellte 36 Simulationen von Milch ...

Newton auf den Kopf gestellt

Meldung vom 30.06.2017 10:40
In der Quantenwelt bewegen sich Objekte nicht immer so, wie wir es im Alltag gewohnt sind. Innsbrucker Experim ...

Dieses Mal mit speziellem Dreh: Drittes Gravitationswellensignal beobachtet

Meldung vom 30.06.2017 10:37
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der LIGO-Virgo-Collaboration (LVC) haben ein weiteres Mal Gravitation ...

Einsteins Äquivalenzprinzip besteht einen echten Quantentest

Meldung vom 30.06.2017 10:33
Einsteins Äquivalenzprinzip ist für das Verständnis der Gravitation und der relativistischen Raumzeit von f ...

Röntgenblitze erzeugen „molekulares Schwarzes Loch“

Meldung vom 30.06.2017 10:30
Mit einem ultraintensiven Röntgenblitz haben Forscher ein einzelnes Atom in einem Molekül kurzzeitig in eine ...

Atom- und Molekülspektren im extremen Magnetfeld von Weißen Zwergen werden berechenbar

Meldung vom 30.06.2017 10:26
Neue quantenchemische Methode schafft Grundlagen zur Identifikation von Atomen und Molekülen im Magnetfeld vo ...

Blick in komplexe Lichtwellenformen

Meldung vom 30.06.2017 10:22
Mit einer neuen Methode lässt sich erstmals erfassen, wie sich das elektrische Feld von schwacher Strahlung b ...

Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Meldung vom 30.06.2017 10:19
Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahr ...

Schnell wachsende Galaxien könnten kosmisches Rätsel lösen – zeigen früheste Verschmelzung

Meldung vom 30.06.2017 10:17
Astronomen haben im frühen Universum eine neue Art von Galaxie entdeckt, die bereits weniger als eine Milliar ...

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

Meldung vom 30.06.2017 10:13
Forschende der ETH Zürich entwickelten im Auftrag des Cern ein Hightech-Gerät zur Erzeugung von sehr präzis ...

Erstmals gemessen - Quantenfeldtheorie im Quanten-Simulator

Meldung vom 30.06.2017 10:10
Eine neue Art der Vermessung von Vielteilchen-Quantensystemen präsentiert die TU Wien in Kooperation mit der ...

Entdeckung im frühen Universum stellt Modelle für Schwarzes-Loch-Wachstum infrage

Meldung vom 30.06.2017 10:05
Quasare sind hell leuchtende, weithin sichtbare kosmische Objekte, in deren Zentren sich supermassereiche Schw ...

Wie das Herz der Milchstraße vor Urzeiten entstand

Meldung vom 13.10.2016 14:36
Im Zentrum der Milchstraße wurden zum ersten Mal sehr alte Sterne des Typs RR Lyrae entdeckt. Solche Sterne s ...

Rosettas fulminantes Ende

Meldung vom 30.09.2016 21:11
Ihre Mission ist vorbei: Nach dem letzten Signal um 13:20 Uhr stürzte die Sonde heute Freitag, 30. September, ...

Geschichte der Sternentstehung auf kosmischen Skalen

Meldung vom 23.09.2016 16:20
Sternen-Rohmaterial in fernen Galaxien: Untersuchungen mit dem Teleskopverbund ALMA haben dokumentiert, welche ...

Geben Planeten der Sonne den Takt vor

Meldung vom 20.09.2016 12:00
Die Sonnenaktivität wird vom Magnetfeld der Sonne bestimmt. Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendor ...

Überraschender Einblick in die Welt der Atomkerne

Meldung vom 20.09.2016 11:45
Wie fügen sich Neutronen und Protonen zu Atomkernen zusammen? Eine neue Computersimulation liefert auf diese ...

Hungerndes Schwarzes Loch lässt hell leuchtende Galaxie wieder verblassen

Meldung vom 15.09.2016 17:52
Ein internationales Astronomenteam mit starker deutscher Beteiligung hat mit dem Very Large Telescope der ESO ...

Astronomen entdecken einzigartiges Relikt aus der frühen Phase der Milchstraße

Meldung vom 08.09.2016 17:19
Ein internationales Astronomenteam hat ein bisher einzigartiges Relikt aus der Anfangsphase der Milchstraße e ...

Erste Gravitationswellen bilden sich nach 10 Millionen Jahren

Meldung vom 05.09.2016 13:11
Kollidieren zwei Galaxien, löst die Verschmelzung der zentralen schwarzen Löcher Gravitationswellen aus, die ...

Planet in bewohnbarer Zone um nächstgelegenen Stern gefunden

Meldung vom 31.08.2016 13:58
Mit Teleskopen der ESO und anderen Einrichtungen ist es Astronomen gelungen, einen klaren Hinweis auf einen Pl ...

Tauchfahrt in die Tiefen von Jupiters Eismond Europa

Meldung vom 07.06.2016 17:03
Unter einer mehrere Kilometer dicken Eisdecke wird auf dem Jupitermond Europa ein tiefer Ozean vermutet, der d ...

Drei potenziell bewohnbare Welten um benachbarten sehr kühlen Zwergstern

Meldung vom 05.05.2016 20:14
Astronomen haben mit dem TRAPPIST-Teleskop am La Silla-Observatorium der ESO drei Planeten entdeckt, die einen ...

Relikt aus Zeit der Entstehung der Erde kehrt nach Milliarden Jahren tiefgekühlt

Meldung vom 01.05.2016 20:03
Astronomen haben ein einzigartiges Objekt entdeckt, das aus Materie aus dem inneren Sonnensystem zu bestehen u ...

Erste extragalaktische Quelle für hochenergetische Neutrinos

Meldung vom 01.05.2016 19:58
Woher stammte ein extrem energiereiches Neutrino, das eine Beobachtungsstation am Südpol im Dezember 2012 reg ...

Das Atom ohne Eigenschaften

Meldung vom 01.05.2016 19:50
Die Welt der kleinsten Teilchen folgt den Regeln der Quantenmechanik. Sie lassen es zu, dass die Eigenschaften ...

Dauerbetrieb der Tokamaks rückt näher

Meldung vom 01.05.2016 19:34
Aussichtsreiche Experimente in ASDEX Upgrade / Bedingungen für ITER und DEMO nahezu erfüllt

Extremer Frontalaufprall auf der Erde

Meldung vom 12.02.2016 17:18
Neue, in „Science“ veröffentlichte Isotopenanalysen sprechen für die These, dass vor rund 4,5 Milliarden ...

Ältere Nachrichten