Statistik
Besucher jetzt online : 74
Benutzer registriert : 20398
Gesamtanzahl Postings : 1006892
S T A T T (Sankt Andreasberger Teleskop-Treffen)
Benutzername:
Passwort:
Passwort speichern
Passwort vergessen?

 Alle Foren
 Astronomie – die Wissenschaft
 Neues aus der Astronomie (Astronews)
 Kernphysik grenzt Dunkle-Materie-Modelle ein
 Neues Thema  Zum Thema antworten
 Druckversion
Autor Vorheriges Thema Thema Nächstes Thema  

Caro
Astrophysikerin

Deutschland
5676 Beiträge

Erstellt am: 05.11.2017 :  10:41:26 Uhr  Profil anzeigen  Besuche Caro's Homepage  Antwort mit Zitat
Theoretischen Physikern der Technischen Universität Darmstadt und der Universitäten Seattle und Tokio ist es gelungen, die Unsicherheiten in der Wechselwirkung zwischen dem Higgs-Boson und Atomkernen deutlich zu reduzieren. Ihre Ergebnisse tragen zum genaueren Verständnis Dunkler Materie bei.

Aus einer Vielzahl astrophysikalischer Beobachtungen ist bekannt, dass die sichtbare Materie nur einen kleinen Teil der gesamten Materie des Universums ausmacht. Die verbleibenden 80 Prozent werden als „Dunkle Materie“ bezeichnet, da sie sich einer direkten Beobachtung bis heute entziehen. Trotzdem gibt es eine Vielzahl von Modellen für Dunkle Materie, die man in Laborexperimenten überprüfen kann, da dort die direkte Wechselwirkung zwischen Dunkler und gewöhnlicher Materie Spuren hinterlassen sollte.

Ein solches Experiment ist beispielsweise das XENON1T Experiment in Gran Sasso, Italien, in dem in einem Untergrundlabor, gut abgeschirmt von kosmischer Hintergrundstrahlung, nach den Teilchen der Dunklen Materie gesucht wird. Dabei versucht man in Detektoren, die mit dem flüssigen Edelgas Xenon gefüllt sind, Zusammenstöße von Dunkle-Materie-Teilchen mit Xenon-Atomkernen aufzuspüren. Bisher konnte kein solches Teilchen nachgewiesen werden, jedoch grenzen die Ergebnisse der Experimente die mögliche Stärke dieser Wechselwirkungen ein.


XENON1T Detektor im Gran-Sasso-Untergrundlabor in Italien. Bild: xenon1t.org

Für bestimmte Dunkle-Materie-Modelle, in denen angenommen wird, dass die Wechselwirkung über den Austausch eines schnell zerfallenden Elementarteilchens – des Higgs-Bosons – stattfindet, gibt es eine unabhängige, indirekte Methode, um die Wechselwirkungsstärke einzugrenzen. Nach diesen Modellen erwartet man, dass das Higgs-Boson in Dunkle Materie zerfällt. Diese Zerfallsprozesse, so genannte unsichtbare Higgs-Zerfälle, lassen sich im Prinzip in Beschleunigerexperimenten wie dem Large Hadron Collider (LHC) am CERN beobachten. Die dabei erzeugten Dunkle-Materie-Teilchen, sogenannte WIMPs, würden anders als gewöhnliche Materie keine Signatur im Detektor hinterlassen.

Untersucht man das Ausbleiben solcher Zerfälle, wie es am LHC beobachtet wurde, lässt sich die Wechselwirkungsstärke von Dunkler Materie komplementär zu den Einschränkungen aus den Untergrundexperimenten eingrenzen. In der Vergangenheit war der Vergleich der Ergebnisse beider Methoden mit einer großen Unsicherheit behaftet, da die Wechselwirkung des Higgs-Bosons mit den Atomkernen in Untergrundexperimenten nur unzureichend bekannt war. In einer Zusammenarbeit von theoretischen Physikern an den Universitäten Darmstadt, Seattle und Tokio ist es gelungen, diese Unsicherheiten deutlich zu reduzieren.

Die Forscher kombinierten dazu neueste Ergebnisse aus kernphysikalischen Experimenten mit Ergebnissen aus modernen numerischen Simulationen der sogenannten Gitter-QCD, um die Kopplung des Higgs-Bosons an ein Proton oder Neutron, d.h. an ein Nukleon, genauer zu bestimmen. Desweiteren wurden zum ersten Mal Effekte einbezogen, die sich aus der Wechselwirkung von Nukleonen innerhalb eines gebundenen Atomkerns ergeben. Diese erlauben es dem Higgs-Boson, mit zwei Nukleonen zu interagieren. Dies führt zu kleinen, aber nicht vernachlässigbaren Korrekturen. Zusammengenommen konnte so für verschiedene Modelle die mögliche Stärke der Wechselwirkung zwischen Dunkle-Materie-Teilchen und Nukleonen deutlich präziser eingegrenzt werden.

Die Einbeziehung der Wechselwirkung von Nukleonen im Atomkern kann auch in Zukunft helfen, andere Dunkle-Materie-Modelle besser einzugrenzen. Dieses Ziel verfolgen die beteiligten Wissenschaftler in enger Zusammenarbeit mit experimentellen Gruppen.

Weitere Infos auf den Seiten der TU Darmstadt unter https://www.tu-darmstadt.de/vorbeischauen/aktuell/einzelansicht_191808.de.jsp

Bearbeitet von: am:

Mondschaf
Neues Mitglied im Astrotreff

Deutschland
13 Beiträge

Erstellt  am: 05.11.2017 :  12:02:19 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Ich bin froh, dass bionische Materie so gut wie keine Wechselwirkung zu den "restlichen" 80% unseres Universums zeigt. Dies könnte die Ursache unseres Seins darstellen.

Skywatcher N 200/1000 Explorer BD NEQ-5
Canon EOS 600D

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

AS-Fan
Altmeister im Astrotreff

Deutschland
2758 Beiträge

Erstellt  am: 05.11.2017 :  13:59:13 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Bionische Materie? Meinst du baryonische Materie?

Gruß Armin

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

HWS
Meister im Astrotreff

Sweden
262 Beiträge

Erstellt  am: 05.11.2017 :  18:48:44 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
Zitat:
Dies könnte die Ursache unseres Seins darstellen.

Wieso?

HWS

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

Kriegerdaemon
Meister im Astrotreff

Deutschland
433 Beiträge

Erstellt  am: 07.11.2017 :  20:47:55 Uhr  Profil anzeigen  Sende Kriegerdaemon eine ICQ Message  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: Mondschaf

Dies könnte die Ursache unseres Seins darstellen.

Die Tatsache, das ein beliebiger Säbelzahntiger zu langsam war, einem unserer Vorfahren in den Ar... zu beißen, könnte ebenfalls Ursache unseres Seins sein. Genauso, dass ein Proton genau DIE Masse hat, die sie hat. Hans, hier eine Erklärung nachzufragen, wird zu keinem sinnvollen Ergebnis führen...

Wie zahlreich sind die Dinge doch,
derer ich nicht bedarf!
(Sokrates, beim Anblick der Waren auf dem Athener Markt)

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

Kriegerdaemon
Meister im Astrotreff

Deutschland
433 Beiträge

Erstellt  am: 07.11.2017 :  20:50:46 Uhr  Profil anzeigen  Sende Kriegerdaemon eine ICQ Message  Antwort mit Zitat
Zitat:
Original erstellt von: AS-Fan

Bionische Materie? Meinst du baryonische Materie?

Gruß Armin


Er meinte bionische Materie - steht doch da!

Wie zahlreich sind die Dinge doch,
derer ich nicht bedarf!
(Sokrates, beim Anblick der Waren auf dem Athener Markt)

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite

HWS
Meister im Astrotreff

Sweden
262 Beiträge

Erstellt  am: 07.11.2017 :  21:32:46 Uhr  Profil anzeigen  Antwort mit Zitat
War ironisch gemeint

HWS

Bearbeitet von: am:
Zum Anfang der Seite
  Vorheriges Thema Thema Nächstes Thema  
 Neues Thema  Zum Thema antworten
 Druckversion
Springe nach:
Astrotreff - Astronomie Treffpunkt © Astrotreff 2001 - 2015 Zum Anfang der Seite
Diese Seite wurde in 0.35 sec erzeugt. Snitz Forums 2000

Der Astrotreff bedankt sich für die Unterstützung von:



?