Dunkle Materie

Diese vom europäischen Hubble-Zentrum veröffentlichte Aufnahme zeigt einen Ring Dunkler Materie in einem fünf Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen im Sternbild Fische. Die Verteilung der Dunklen Materie ist leuchtend blau dargestellt, da die rätselhafte Substanz unsichtbar ist. Ihre Verteilung wurde am Computer errechnet und über das 'Hubble'-Foto gelegt.

Universum

Dunkle Materie

Viele Gebilde im Kosmos haben einen sich ähnelnden Aufbau: Sie bestehen aus einem massereichen Zentrum, das durch seine Gravitation eine Peripherie aus anderen Elementen bindet.

Eine dunkle Angelegenheit

Planeten kreisen um ihre Sonne und Sonnen kreisen um das Zentrum von Galaxien. Nach den physikalischen Gesetzen wäre zu erwarten, dass sich ein Himmelskörper umso langsamer bewegt, je weiter er vom jeweiligen Zentrum entfernt ist. Beobachtungen und Messungen haben aber ergeben, dass sich beispielsweise die äußeren Sterne unserer Milchstraße viel schneller bewegen als ursprünglich errechnet.

Ein Erklärungsversuch der Astrophysiker lautet: Unsere Galaxie besteht aus viel mehr Materie als aus der der sichtbaren Himmelskörper. Diese Materie übt ebenfalls eine Anziehungskraft auf die Himmelskörper aus, sodass sie sich schneller bewegen können, ohne aus der Bahn zu geraten.

Diese Materie ist nicht sichtbar und bislang auch nicht experimentell nachzuweisen. Es ist auch unklar, aus was sie besteht. Dennoch muss diese sogenannte "Dunkle Materie" – so nehmen die meisten Wissenschaftler an – vorhanden sein.

Zunächst bestand der Verdacht, dass die Dunkle Materie vielleicht von den Neutrinos gebildet wird. Das sind bereits nachgewiesene Elementarteilchen, von denen Wissenschaftler vieles wissen, nur eines nicht: ob sie eine Masse besitzen. Doch selbst wenn sie eine Masse besitzen sollten, könnten alle Neutrinos der Welt zusammen nicht die gesuchte Menge an Dunkler Materie darstellen.

Auch die Anzahl der sogenannten Braunen Zwerge (Sterne, die zu massearm sind, um eine Kernfusion wie die in unserer Sonne in Gang zu setzen, und die daher nicht leuchten) reicht nicht aus, um die benötigte Menge an Dunkler Materie zu bilden. Versteckt sich die gesuchte Materie womöglich in Form kleiner Schwarzer Löcher, die Wissenschaftler bisher noch nicht identifiziert haben? Oder im Gewand noch unbekannter Elementarteilchen? Diese Fragen sind noch offen.

Insgesamt ist die Dunkle Materie noch ein recht undurchsichtiges Kapitel der Kosmologie. Bislang steht der Begriff Dunkle Materie nur als Chiffre für etwas nicht Bekanntes und nicht Verstandenes im Kosmos, das aber notwendig ist, um Entstehung und Entwicklung des Universums nach bisher bekannten Modellen und Gesetzmäßigkeiten zu erklären.

Autor: Siegfried Klaschka

Stand: 27.08.2018, 09:27

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