dunke Materie

Maedchen in Raumfahrzeug

Ihr werdet's nicht glauben!

Die dunkle Materie wurde zuerst "fehlende Materie" genannt, weil die Astronomen sie nirgendwo im Universe in keinem Teil des electromagnetischen Spektrums beobachten konnten.

Es gibt in der Kosmologie heute kein wichtigeres Problem, als das der dunklen Materie. Dunkle Materie besteht aus Teilchen, die weder Licht reflektieren noch absorbieren und auch selber kein Licht aussenden. Daher kann man dunkle Materie in keinem Bereich des elektromagnetischen Spektrums beobachten. Wir wissen nur deshalb, dass es die dunkle Materie gibt, weil ihre Schwerkraft einen Einfluss auf Himmelsobjekte ausübt, die wir sehen können.

Wissenschaftler glauben, dass dunkle Materie für die noch nicht verstandene Bewegung von Sternen in Galaxien verantwortlich ist. Computer spielen bei der Suche nach dunkler Materie eine wichtige Rolle. Die Wissenschaftler können in Computermodellen das Verhalten von Galaxien simulieren. Auch mit Hilfe von Satelliten versuchen die Wissenschaftler mehr Daten über die dunkle Materie zu bekommen. 1997 zeigt eine Aufnahme, die mit dem Hubble Weltraum-Teleskop gewonnen wurde, wie Lichtstrahlen, die von einem entferneten Galaxienhaufen ausgehen, von einem anderen Galaxienhaufen im Vordergrund "verbogen" wurden. Aus der Verbiegung der Lichtstrahlen konnten die Wissenschaftler die Masse des Galaxienhaufens im Vordergrund abschätzen. Seine Gesamtmasse ist 250 mal grösser als die Masse der sichtbaren Materie in diesem Galaxienhaufen. Die Wissenschaftler glauben, dass die dunkle Materie hierfür verantwortlich ist.

HST-Bild einer Gravitationslinse
Gravitationswirkung eines Galaxienhaufens auf Lichtstrahlen verrät die Anwesenheit dunkler Materie.

Die Wissenschaftler haben sich viele Theorien über die dunkle Materie ausgedacht. Einige glauben, dass es sich dabei um normale Objekte, wie z.B. kalte Gaswolken, dunkle Galaxien oder massive kompakte Halo-Objekte (sogenannte MACHOs, zu den auch schwarze Löcher und braune Zwerge gehören) handelt. Andere glauben dass die dunkle Materie aus seltsamen Elementarteilchen besteht, die im sehr jungen Universum entstanden sind. Zu solchen Teilchen zählen Axions, WIMPs (d.h.: weakly interacting massive particles, auf Deutsch: schwach wechselwirkende massive Teilchen) oder Neutrinos.

Das Verständnis der dunklen Materie ist wichtig um Grösse, Form und Zukunft des Universums zu verstehen. Die Menge an dunkler Materie legt fest, ob das Universum offen (d.h. es wird ewig expandieren), geschlossen (d.h. es expandiert bis zu einer gewissen Grösse und fällt dann wieder in sich zusammen) oder flach ist (die Expansionsgeschwindigkeit nimmt ab und kommt irgendwann zum Stillstand). Das Verständnis der dunklen Materie ist auch wichtig für die Entstehung und Entwicklung von Galaxien und Galaxienhaufen. Galaxien rotieren. Eigentlich müssten sie dabei auseinandergerissen werden. Dies geschieht aber nicht. Daher muss irgend etwas die Galaxie zusammen halten. Dieses ist die Schwerkraft. Jedoch reicht die Schwerkraft, welche durch die sichtbare Materie hervorgerufen wird, bei weitem nicht aus um die Galaxien zusammenzuhalten.

Eine Frage

Wenn man dunkle Materie nicht sehen kann, woher wissen wir dann, dass es sie doch gibt?

Boy holding satellite


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Die Antwort


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Übersetzt mit freundlicher Genehmigung von Dr. Laura A. Whitlock.
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