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Dunkle Materie

Eindeutige Anzeichen für das Vorhandensein großer Mengen Dunkler Materie wurden schon in den 1930er Jahren gefunden. Bis heute ist aber noch kein fundamentaler Durchbruch zum Verständnis der Natur der Dunklen Materie oder der Identifikation eines konkreten Kandidaten-Teilchens gelungen. Im Gegensatz zur sichtbaren Materie wechselwirkt die Dunkle Materie (fast) nicht elektromagnetisch, was ihren direkten Nachweis mit den klassischen astronomischen Methoden natürlich enorm erschwert. Bisherige Nachweise der Dunklen Materie gelangen durch ihre gravitative Wechselwirkung mit der herkömmlichen Materie.

Eine Aufnahme des Bulletclusters © M. Markevitch et al ​/​ NASA​/​CXC​/​CfA, Magellan​/​U.Arizona​/​ D.Clowe et al. ​/​ NASA​/​STScI,
Der "Bulletcluster": Be­obach­tung­en im sichtbaren Licht und im Bereich der Röntgenstrahlung enthüllen das Wechselspiel zwischen baryonischer und dunkler Materie.

Um sie genauer zu untersuchen und neue Erkenntnisse zu gewinnen ist die Entwicklung von erweiterten Möglichkeiten zur Detektion der dunklen Materie ein aktuelles Forschungsthema. Ein solcher Kanal ist die indirekte Suchen nach Zerfalls- oder Annihilationsprodukten hypothetischer Dunkelmaterie-Teilchen mit Experimenten der Hochenergie-Astroteilchenphysik.

In Dortmund versuchen wir durch theoretische Vorarbeiten, durch Planung und Durchführung von Messkampangen, und durch die Analyse von Beobachtungsdaten die Möglichkeiten der indirekten Nachweismethoden mittels Neutrinos im IceCube Experiment und mittels Photonen mit den MAGIC und CTA Teleskopen voran zu treiben und zum Erfolg zu führen. Dazu werden mit Simulationen auch die theoretischen Limits für experimentelle Möglichkeiten zu Detektion der Dunklen Materie untersucht.
 

Kürzlich behandelte Themen im Bereich der Fahndung nach der Dunklen Materie sind unter anderem:

  • Auswirkung der Geschwindigkeitsmodifikation des Profils der Dunklen Materie auf die Einfangrate in der Erde bzw. der Sonne in Bezug auf aktuelle Neutrinoteleskope
  • Bestimmung des zu erwartenden Gamma-Strahlungsflusses aus Dunkelmaterie-Annihilation für die Zwerggalaxie Ursa Major II
  • Berechnungen zu erwarteten Gammastrahlungs-Flüssen aus Dunkelmaterie-Annihilation am Beispiel viel versprechender Zwerggalaxien im Halo der Milchstraße

 

Hast du Interesse eine Bachelor- oder Masterarbeit über die Dunkle Materie bei uns zu schreiben? Dann melde dich gerne per Mail oder kommt einfach am Lehrstuhl vorbei!

Anfahrt & Lageplan

Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dortmund Universität“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dortmund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Universität mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dortmund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dortmund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dortmund Universität S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dortmund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dortmunder Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Universität. Ein größeres Angebot an internationalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Kilometer entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Universität zu erreichen ist.