12. Februar 2020 /

Suche nach dunkler Materie mittels Gravimeterdaten des BFO

In der jüngsten Ausgabe der renomierten Zeitschrift 'Physical Review Letters' hat Rudolf Widmer-Schnidrig vom Black Forest Observatory (BFO) und Mitarbeiter des Geodätischen Instituts einen Artikel zur Suche nach dunkler Materie publiziert.
[Bild: KIT Pressestelle]

In der Arbeit zusammen mit Charles Horowitz, Astrophysiker von der Indiana University, wurden 10 Jahre Daten zweier supraleitenden Gravimeter in Canberra und am Black Forest Observatory (BFO) im Schwarzwald analysiert, um nach postulierten kompakten Objekten aus dunkler Materie zu suchen. Solche Compact Dark matter Objects (CDO) können im Erdinneren gravitativ gefangen sein und wären nur über ihre Schwerewirkung detektierbar. Da postuliert wird, dass dunkle Materie ausschließlich gravitativ mit baryonischer Materie wechselwirkt könnte ein CDO über geologische Zeiträume hinweg sich in der Erde bewegen. In der Arbeit konnten keine CDOs nachgewiesen werden. Jedoch konnte eine obere Grenze für ihre Masse abgeschätzt werden: bewegt sich das CDO auf einer kreisförmigen Bahn mit einem Zehntel des Erdradius dann darf die Masse des CDO 7×1012 kg nicht übersteigen. Diese Zahl wird leichter vorstellbar wenn dem CDO die Dichte von z.B. Granit geben wird. Dann entspräche das CDO einer Kugel von 800 m Radius.  Die bisherige Obergrenze für die Masse von CDOs stammt aus astronomischen Microlensing Beobachtungen und liegt mehrere Zehnerpotenzen über dem in der neuen Arbeit abgeleiteten Wert.

Rudolf Widmer-Schnidrig
Ph.D.

Rudolf Widmer-Schnidrig

Akademischer Mitarbeiter

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  • My main research interest is in low-frequency seismology: observing the elasto-gravitational free oscillations of the Earth to infer mantle and core structure. Since 2000 I work at the Black Forest Observatory (BFO) where we operate sensors to observe the entire geodynamic spectrum in gravity, strain and tilt. At BFO we also tested seismometers for the InSight mission to Mars and I am now involved in the analysis of these data to study the martian interior. Most recently I have also searched for the signature of compact dark matter objects (CDOs) in terrestrial gravimeter data.
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