Forscher: Dunkle Materie gehorcht nicht dem Newtonschen Gravitationsgesetz

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Dunkle und gewöhnliche Materie ziehen sich auf astronomisch kurzen Distanzen nicht an. Diese Meinung vertritt ein italienisch-französisches Forscherteam. Die Dunkle Materie würde damit zwar gegen das Gravitationsgesetz der Mechanik verstoßen, doch lassen sich mithilfe dieser These zwei bisher unerklärte Beobachtungen an Galaxien erklären, berichten die Wisenschaftler von der Universität von Mailand und vom Laboratorium für Astrophysik in Marseille im Fachmagazin Physical Review Letters (Bd. 91, Artikel 141301).

Newtons Gravitationsgesetz zu Folge sollte vor allem das Zentrum einer Galaxie große Mengen Dunkler Materie aufweisen. Beobachtungen der Rotationsraten von Galaxien lassen sich allerdings nur dann schlüssig erklären, wenn die Dichteverteilung der Dunklen Materie weniger stark auf das Zentrum beschränkt wird. Große Galaxien sollten zudem dem gewöhnlichen Gesetz zu Folge von zahlreichen kleineren Tochtergalaxien umkreist werden ? auch dies trifft nicht zu.

Um diese Probleme zu lösen, haben Federico Piazza und Christian Marinoni einen radikalen Weg eingeschlagen: Sie meinen, dass Newtons Gesetz schlicht und einfach nicht für die Beschreibung der Wechselwirkung zwischen gewöhnlicher und Dunkler Materie geeignet ist. Ihrem neuen Gesetz zu Folge ziehen sich die beiden unterschiedlichen Materiesorten über astronomisch kurze Strecken von unterhalb eintausend Lichtjahren viel weniger stark an, als es Newtons Gesetz vorhersagt. Unterhalb von einhundert Lichtjahren würde die Anziehungskraft sogar ganz verschwinden.

Die Forscher demonstrieren in ihrer Studie, dass ihr neuer Ansatz in der Tat das Dichteproblem und die fehlenden Satellitengalaxien erklären kann. Dennoch müssen die Forscher noch viel Überzeugungsarbeit leisten, um ihr Modell auf ein sichereres Fundament zu stellen. Bisher können sie noch keinen physikalischen Grund für ihr modifiziertes Gesetz anführen. Damit sind sie allerdings in guter Gesellschaft ? schließlich ist über Dunkle Materie bisher zu gut wie nichts bekannt.

Stefan Maier

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