Wie wird die Geschwindigkeit des Sonnensystems durch den Halo aus Dunkler Materie bestimmt?
Experimente zur direkten Detektion dunkler Materie stützen sich auf diese Geschwindigkeitsschätzung. Unter der Annahme, dass die Sonne/Erde durch den Halo aus dunkler Materie wandert, würde der relative Geschwindigkeitsunterschied zwischen Sonne/Erde und dem Halo zu einem reinen „Wind“ aus dunkler Materie führen. Soweit ich weiß, würde dieser Wind den größten Teil der kinetischen Energie liefern, die für die Streuung der Dunklen Materie zu Kernen im Detektor erforderlich ist.
Aber woher wissen wir, dass der Halo aus dunkler Materie nicht mit der leuchtenden Scheibe um das Zentrum der Galaxie mitrotiert? Wenn dies der Fall wäre, könnte der Wind sogar fehlen, und dunkle Materie wäre in direkten Nachweisexperimenten viel schwieriger zu erkennen.
Es gibt mehr als einen Ansatz, der verwendet wird. Eine Möglichkeit, auf die Geschwindigkeit von dunkler Materie relativ zu baryonischer Materie in einer Galaxie zu schließen, besteht darin, „Tracer“-Sterne zu betrachten und ihre Dynamik zu verwenden, um auf die Geschwindigkeit des Halos aus dunkler Materie zu schließen, wie dies in einem kürzlich erschienenen Vorabdruck getan wurde, deren abstrakt heißt es teilweise:
Wir demonstrieren, wie man die Geschwindigkeitsverteilung der dunklen Materie aus den beobachteten Eigenschaften der akkretierten Sternpopulation rekonstruieren kann, indem man das Verhältnis von Sternen zu dunkler Materie, das durch einzelne Verschmelzungen beigetragen wird, richtig berücksichtigt. Nachdem wir diese Methode mit den Fire-2-Simulationen demonstriert haben, wenden wir sie auf die Milchstraße an und verwenden sie, um die Geschwindigkeitsverteilung der Dunklen Materie wiederherzustellen, die mit dem kürzlich entdeckten stellaren Trümmerfeld in der Sonnenumgebung verbunden ist.
Die Überprüfung der Literatur im Hauptteil dieses Vorabdrucks zitiert die Verwendung einer etwas ähnlichen Methodik in einem anderen kürzlich erschienenen Papier, das „den RAVE-TGAS-Datensatz verwendet, um die Geschwindigkeitsverteilung der lokalen entspannten DM-Komponente wiederherzustellen (Herzog-Arbeitman et al. 2018b )."
Gevo