TOKIO / LONDON (IT BOLTWISE) – Ein internationales Forscherteam hat ein schwaches Radiosignal aus der Frühzeit des Universums entdeckt, das Hinweise auf die Existenz dunkler Materie liefern könnte. Diese Entdeckung könnte neue Wege eröffnen, um die Natur der dunklen Materie zu verstehen und nicht-standardmäßige kosmologische Modelle zu testen. Die Messungen sind jedoch mit Herausforderungen verbunden, da sie an einem störungsfreien Ort durchgeführt werden müssen.
Ein internationales Forscherteam hat ein schwaches Radiosignal aus der Frühzeit des Universums entdeckt, das möglicherweise Spuren dunkler Materie enthält. Diese Entdeckung könnte neue Erkenntnisse über die Natur der dunklen Materie liefern, die etwa 80 Prozent der gesamten Materie im Universum ausmacht, aber bisher nie direkt nachgewiesen wurde. Die Ergebnisse der Studie wurden in der renommierten Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.
Die Wissenschaftler der University of Tsukuba und der University of Tokyo nutzten Supercomputer-Simulationen, um die Struktur und Bewegung von Gas und dunkler Materie im jungen Universum zu rekonstruieren. Ihr Fokus lag auf der sogenannten „Dunklen Ära“, einer Phase, die etwa 400.000 Jahre nach dem Urknall begann und rund 100 Millionen Jahre andauerte, bevor die ersten Sterne entstanden. In dieser Zeit existierten keine Lichtquellen, doch Wasserstoffatome sendeten schwache Radiowellen mit einer Wellenlänge von 21 Zentimetern aus.
Diese Radiowellen könnten wertvolle Informationen über die frühesten Phasen der kosmischen Geschichte bewahrt haben. Die Simulationen zeigten, dass das Wasserstoffgas während der Dunklen Ära ein Signal mit einer durchschnittlichen Helligkeitstemperatur von etwa einem Millikelvin erzeugte. Dunkle Materie verursacht laut den Berechnungen Schwankungen in diesem Signal von ähnlicher Größenordnung. Eine Messung des Radiosignals über einen Frequenzbereich von etwa 45 Megahertz könnte daher Aufschluss über die Eigenschaften dunkler Materie geben.
Um ein derart schwaches Signal zu erfassen, benötigen Astronomen einen Standort ohne Störungen durch die Erdatmosphäre und menschliche Technologie. Mehrere geplante Mondmissionen, darunter Japans Tsukuyomi-Projekt, zielen darauf ab, Radioteleskope auf dem Mond zu installieren. Diese könnten die notwendigen Bedingungen bieten, um das Signal eindeutig der dunklen Materie zuzuordnen. In der späteren Phase der „kosmischen Dämmerung“, als Sternenstrahlung das Signal verstärkte, wäre es jedoch erforderlich, den Einfluss der Sterne vom Effekt der dunklen Materie zu trennen.
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