Erste Erkenntnisse über dunkle Materie
Bis zu 95 Prozent der gesamten Materie des Universums bestehen aus dunkler Materie, aber seit ihrer Entdeckung konnte noch niemand herausfinden, aus was sie eigentlich besteht. Sie befindet sich zwar anscheinend überall, aber sie gibt keine Strahlen oder Licht ab. Astronomen des Cambridge Institute of Astronomy erhielten nun erste Hinweise darauf, um was es sich bei dieser geheimnisvollen Substanz handeln könnte. Dunkle Materie wurde zuerst beobachtet, als Astronomen bemerkten, dass sich Galaxien im Verhältnis zu ihrer Masse viel zu schnell bewegen. Das konnte nur bedeuten, dass eine andere Kraft als die Gravitation im Spiel sein muss. Forschern ist es jetzt gelungen, die Temperatur von dunkler Materie zu schätzen, was weitere Schlüsse über ihre Eigenschaften zulässt. "Das ist der erste Hinweis überhaupt, um was es sich bei dem Zeug handeln könnte. Zum ersten Mal beschäftigen wir uns tatsächlich mit der Physik der dunklen Materie", erklärte Gerry Gilmore, Professor am Institut, gegenüber der BBC. Das Team erstellte mit Hilfe des Very Large Telescope (VLT) in Chile Karten des Kosmos, wobei ihm das so genannte "weak lensing" (schwache Verzerrung) zugute kam. Lensing tritt auf, wenn Objekte mit sehr dichter Masse die sie umgebende Raumzeit verzerren. Dadurch erhalten die Astronomen eine Art riesige natürliche Linse weit draußen im All. Ist der Lensing-Effekt größer als er aufgrund der Größe der Galaxien, die den Effekt erzeugen, sein dürfte, dann kann die Anwesenheit dunkler Materie angenommen und sogar kartiert werden. Auf der Grundlage der detaillierten Untersuchung von zwölf Zwerggalaxien konnte das Team die erste genaue 3D-Karte dieser Galaxien erstellen. Dadurch konnte die dunkle Materie auch zum ersten Mal gewogen werden. Das Gewicht wiederum führte zu weiteren Daten. Zunächst entdeckte das Team, dass sich in diesen Galaxien etwa 400 Mal so viel dunkle wie "normale" Materie befindet. Damit konnte das Team die Dichte oder "Geschwindigkeit" der dunklen Materiepartikel schätzen. "Die Verteilung dunkler Materie ist völlig anders als alles, was bisher darüber in der Literatur zu lesen war. Sie kommt in einer Art Zaubervolumen vor, das heißt, das Volumen entspricht der 30 millionenfachen Masse der Sonne", erläuterte Professor Gilmore. Das Team hat errechnet, dass sich die Partikel mit einer Geschwindigkeit von 9 km/s bewegen. "Das sind die ersten Eigenschaften, die wir über die reine Existenz hinaus ermitteln konnten", so Professor Gilmore. Bei dieser Geschwindigkeit muss die dunkle Materie eine Temperatur von etwa 10.000 Grad Celsius aufweisen, was wesentlich mehr ist, als frühere Schätzungen annahmen, die davon ausgingen, dass dunkle Materie kalt und langsam ist. Das ist wichtig, da es bedeutet, dass die Astronomen bisher die dunkle Materie am falschen Ort gesucht haben. Der wahrscheinlichste Partikel-Kandidat für dunkle Materie bleibt der so genannte Wimp (weakly interacting massive particle - schwach wechselwirkendes massives Teilchen), der sehr gut in einige Modelle der Erschaffung des Universums passt. Was immer dunkle Materie auch sein mag, ganz so dunkel ist es nicht mehr um dieses astronomisch rätselhafte Etwas. Mehr Licht wird erwartet.
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