Auf der Spur der Dunklen Materie

Die Existenz der Dunklen Materie wird bereits seit über siebzig Jahren postuliert. Damals beobachteten Astrophysiker erstmals einen Galaxienhaufen, der nicht wie erwartet auseinanderdriftete, sondern von der Anziehungskraft einer unbekannten Form von Materie in seinem Innern zusammengehalten wurde. Inzwischen schätzen Wissenschaftler, dass sogar der überwiegende Teil der Materie im Kosmos auf diese Dunkle Materie entfällt. Dunkel wird diese Materieform genannt, weil sie kein Licht oder andere elektromagnetische Strahlung aussendet und daher völlig unsichtbar ist. Woraus sie besteht, ist noch völlig unklar. „Astronomen sind in einer etwas peinlichen Lage“, erklärt dazu Studienleiter Douglas Clowe: „Sie sagen, sie verstehen das Universum, doch von achtzig Prozent davon wissen sie überhaupt nichts“.

Bisher konnten Wissenschaftler nur aus den Bewegungen von Galaxien und des Gravitationsgesetzes indirekt auf die Existenz der Dunklen Materie schließen. In Messungen mit dem Röntgenteleskop Chandra, dem Weltraumteleskop Hubble und zwei weiteren Teleskopen ist es den Forschern um Clowe nun gelungen, die Auswirkung der Dunklen Materie auf Licht nachzuweisen. Sie nutzten dabei aus, dass die Gravitationskraft auch auf Licht einwirkt und so beispielsweise in der Lage ist, einen Lichtstrahl zu krümmen.

Clowe und seine Kollegen richteten die Teleskope auf den so genannten Bullet-Cluster. So bezeichnen Astronomen die mehr als drei Milliarden Lichtjahre entfernten Überreste einer gigantischen Kollision zweier Galaxienhaufen, die mit hoher Geschwindigkeit zusammengeprallt waren und dabei eine riesige Gaswolke hinterlassen haben. Anhand der Ablenkung des Lichts weiter entfernter Galaxien an der als so genannte Gravitationslinse fungierenden Gaswolke konnten die Forscher nachweisen, dass sie weit mehr Materie enthält, als es die von den Teleskopen gelieferten Bilder eigentlich annehmen lassen. Über den Charakter dieser Dunklen Materie können die Astronomen dennoch nur wenig sagen. Sie vermuten, dass die Dunkle Materie außer über die Gravitation nicht mit herkömmlicher Materie in Wechselwirkung treten kann. Das heißt, dass auch eine Kollision, wie sie im Bullet-Cluster stattfand, sie nicht direkt beeinflusst.