Dark matter or not ...

[P_E_T_E_R]

Gibt es dunkle Materie wirklich oder stimmt Newtons Gravitationsgesetz etwa nicht? Um diese zentrale Frage kreist die kosmologische Debatte nun schon solange, wie das Phänomen der dunklen Materie existiert. Eine groß angelegte Untersuchung versucht nun eine Klärung des Rätsels durch Analyse von Daten aus dem Kilo Degree Survey (KiDS)

Margot M. Brouwer et al.: The weak lensing radial acceleration relation: Constraining modified gravity and cold dark matter theories with KiDS-1000

Dabei spielt die Untersuchung des Radialen Beschleunigungsverhältnis (Radial Acceleration Ratio = RAR) eine zentrale Bedeutung:

• We present measurements of the radial gravitational acceleration around isolated galaxies, comparing the expected gravitational acceleration given the baryonic matter (g_bar) with the observed gravitational acceleration (g_obs), using weak lensing measurements from the fourth data release of the Kilo-Degree Survey (KiDS-1000). These measurements extend the radial acceleration relation (RAR), traditionally measured using galaxy rotation curves, by 2 decades in gobs into the low-acceleration regime beyond the outskirts of the observable galaxy.
• We compare our RAR measurements to the predictions of two modified gravity (MG) theories: modified Newtonian dynamics and Verlinde’s emergent gravity (EG). We find that the measured relation between gobs and gbar agrees well with the MG predictions. In addition, we find a difference of at least 6σ between the RARs of early- and late-type galaxies.
• Current MG theories involve a gravity modification that is independent of other galaxy properties, which would be unable to explain this behaviour, although the EG theory is still limited to spherically symmetric static mass models. The difference might be explained if only the early-type galaxies have significant (Mgas ≈ M?) circumgalactic gaseous haloes. The observed behaviour is also expected in Λ-cold dark matter (ΛCDM) models where the galaxy-to-halo mass relation depends on the galaxy formation history.
• We find that MICE, a ΛCDM simulation with hybrid halo occupation distribution modelling and abundance matching, reproduces the observed RAR but significantly differs from BAHAMAS, a hydrodynamical cosmological galaxy formation simulation.
• We find that MICE, a ΛCDM simulation with hybrid halo occupation distribution modelling and abundance matching, reproduces the observed RAR but significantly differs from BAHAMAS, a hydrodynamical cosmological galaxy formation simulation.

Also, nach wie vor keine Entscheidung der zentralen Frage, aber vielleicht verspricht der eingeschlagene Weg mit weiteren Untersuchungen eine Klärung. Insbesondere muss wohl der gravitative Effekt von Gas im Umfeld der Galaxien besser fixiert werden.

Is dark matter real, or have we misunderstood gravity?

 

[AstroPZ]

Hi Peter,

danke für das Paper.

Zuerst habe ich gedacht, och Mensch, du könntest doch auch gleich eine Zusammenfassung aus deiner Sicht schreiben.

Aber dann habe ich es tatsächlich angeschaut. Es ist gut verständlich, natürlich nur das Abstract und die Introduction.

Gruß
Peter

 

[AstroPZ]

Hi nochmal,

ah, du hast jetzt deinen Text ergänzt. Das hatte ich im obigen Post vemisst.
Aber wie gesagt, ich war überrascht, wie verständlich das Paper lesbar war.

Gruß
Peter