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19.04.2012

13:24 Uhr

Astronomie

Keine Dunkelmaterie in Sonnennähe

Um die Bewegung von Galaxien wie unserer Milchstraße zu erklären, bemühen Astronomen gern eine rätselhafte Substanz, die Dunkle Materie. Eine neue Untersuchung bringt dieses Modell jetzt ins Wanken.

Diese künstlerische Darstellung zeigt unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße. Der blaue Halo um die Galaxie zeigt die erwartete Verteilung der geheimnisvollen Dunklen Materie. Die jetzt veröffentlichten Beobachtungen widersprechen diesem Bild allerdings. ESO/L. Calçada

Diese künstlerische Darstellung zeigt unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße. Der blaue Halo um die Galaxie zeigt die erwartete Verteilung der geheimnisvollen Dunklen Materie. Die jetzt veröffentlichten Beobachtungen widersprechen diesem Bild allerdings.

DüsseldorfBei einer Untersuchung von Sternbewegungen in der Milchstraße haben Astronomen der europäischen Südsternwarte Eso keinen Hinweis auf die Existenz sogenannter Dunkler Materie in der Nähe unserer Sonne gefunden. Gängigen Theorien zufolge sollte es in unserer kosmischen Nachbarschaft beachtliche Mengen dieser rätselhaften Stoffes geben. Das Fehlen von Dunkelmaterie bringt die bislang favorisierten Modelle zur Entstehung von Galaxien wie unserer Milchstraße in Bedrängnis.

Dunkle Materie ist eine geheimnisvolle Substanz, die nicht direkt zu sehen ist, sondern sich nur durch die Wirkung auf Materie in ihrer Nähe verrät. Dieser zusätzliche Bestandteil des Kosmos wurde ursprünglich postuliert, um zu erklären, warum sich die äußeren Bereiche der Galaxien – auch unserer Milchstraße – schneller als erwartet um die Galaxienzentren bewegen. Mittlerweile ist die Dunkle Materie darüber hinaus ein zentraler Bestandteil vieler Theorien zur Entstehung und Entwicklung der Galaxien.

Mit dem 2,2-Meter-Teleskop am chilenischen La Silla-Observatorium untersuchten die Wissenschaftler um Christian Moni Bidin von der Universidad de Concepción die Bewegungen von mehr als 400 Sternen in einer Entfernung von bis zu 13.000 Lichtjahren.  Die Bewegungen der Sterne werden von der kombinierten Schwereanziehung aller vorhandenen Materie bestimmt. Auf Grundlage dieser Beobachtungen konnten die Astronomen dann die Gesamtmasse aller Materie – sichtbarer und dunkler – in der Umgebung der Sonne.

„Die von uns gefundene Gesamtmasse entspricht sehr genau der Masse aller sichtbaren Materie – also von Sternen, Staub und Gas – in der Sonnenumgebung“, so Moni Bidin. „Das lässt keinen Raum für zusätzliche Materie – die Dunkle Materie –, die wir eigentlich erwartet hätten. Sie hätte sich bei unseren Beobachtungen sehr deutlich zeigen müssen, aber sie ist einfach nicht da.”

Den gängigen Modellen der Entwicklung von Galaxien gemäß müsste die Milchstraße eigentlich von einem kugelförmigen Halo aus Dunkler Materie umgeben sein. Der nun entdeckte Mangel an Dunkler Materie in unserer Nachbarschaft wäre nur durch eine sehr unwahrscheinliche Form des Halos zu erklären – zum Beispiel eine senkrecht zur galaktischen Scheibe langgestreckte Struktur in Form eines Rugbyballs.

„Trotz der neuen Resultate bleibt es eine Tatsache, dass die Milchstraße insgesamt viel schneller rotiert, als durch die normale Materie alleine erklärt werden kann. Wenn die Dunkle Materie also nicht dort gefunden wird, wo wir sie erwartet hätten, ist eine neue Lösung für das Problem der fehlenden Masse nötig“, so Moni Bidin.

Von

tt

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