Archivierter Artikel vom 10.02.2015, 15:52 Uhr
Überall

Astronomen erkunden das „dunkle Herz“ der Milchstraße

Schon seit 80 Jahren rätseln Astronomen, warum unsere Heimatgalaxie, die Milchstraße, schlanker ist, als es die Berechnungen erlauben und warum das sich drehende Riesengebilde aus hunderten Milliarden Sterne nicht längst auseinandergefolgen ist. Das Problem: Die bekannte Massenanziehung reicht bei Weitem nicht aus, das große Ganze zusammenzuhalten.

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Unsichtbare „Dunkle Materie“ soll einen großen Teil des Weltalls ausmachen. Ohne ihre zusätzliche Masse wären Galaxien, wie auch unsere Milchstraße, längst auseinandergeflogen, schätzen Forscher aus einer Hochrechnung.
Unsichtbare „Dunkle Materie“ soll einen großen Teil des Weltalls ausmachen. Ohne ihre zusätzliche Masse wären Galaxien, wie auch unsere Milchstraße, längst auseinandergeflogen, schätzen Forscher aus einer Hochrechnung.
Foto: dpa

Das zeigt sich genauso an der Rotationsgeschwindigkeit weit entfernter Sternenhaufen. Auch diese Galaxien drehen sich so schnell, dass sie trotz der Schwerkraft all ihrer Sterne, Gas- und Staubwolken auseinander fliegen würden. So nahmen die Forscher an, dass es einen noch unbekannten, unsichtbaren Stoff geben muss, die Dunkle Materie. Sie macht nach der heute herrschenden Theorie einen großen Teil des Weltalls aus: Mehr als fünf Mal mehr Masse als gewöhnlicher Stoff bringt sie auf die kosmische Waage. Doch ihre Natur ist völlig unbekannt, denn sie reagiert nicht mit gewöhnlicher Materie und macht sich nur durch ihre Anziehungskraft bemerkbar.

„Dunkle Materie“ gleich in unserer kosmischen Nachbarschaft

Das sollte auch für unsere Milchstraße gelten. Allerdings sind die Verhältnisse hier nur schwer zu messen, weil wir nicht von außen auf die Milchstraße schauen können. Frühere Untersuchungen unterschiedlicher Art haben teils widersprüchliche Ergebnisse geliefert. Eine eine neue Analyse im britischen Fachblatt „Nature Physics“ liefert bessere Ergebnisse. Das Team um Fabio Iocco von der Universität Madrid hat dazu die Rotationsgeschwindigkeit von 2780 Sternen, Gaswolken und sonstigen Himmelskörpern mit der kartierten Verteilung der gewöhnlichen Materie in der Milchstraße verglichen. Es stellte sich heraus, dass es schon innerhalb der Sonnenbahn, also in unserer unmittelbaren kosmischen Nachbarschaft, eine erhebliche Menge Dunkler Materie geben sollte.

Müssen grundlegende Naturgesetze überarbeitet werden?

Das Problem der Forscher ist allerdings, dass sie nicht wissen, was genau diese Dunkle Materie sein soll. Die bisherigen theoretischen Lösungsansätze haben versagt oder können zumindest nicht restlos überzeugen, ein direkter Nachweis konnte erst recht noch nicht erbracht werden. Erst kürzlich widerlegten Daten des europäischen Forschungssatelliten Planck, der das Nachglühen des Urknalls als Mikrowellenstrahlung misst, frühere Hinweise auf Dunkle Materie. Manche Forscher glauben daher, Dunkler Materie existierte gar nicht. Sie nehmen an, dass die Berechnung der Masseanziehung, das Newtonsche Gesetz, selbst modifiziert werden muss, wenn es im ganz großen Maßstab angewendet wird. Aber auch hier, bei der „MOND“ genannten Theorie fehlen noch die Beweise. So bleibt eine der größten naturwissenschaftlichen Fragen unserer Zeit vorläufig unbeantwortet.

Jochen Magnus