Was ist Dunkle Materie?
Das heutige Bild des Universums
Die Materie, die wir im Universum sehen, macht nur einen kleinen Teil der Gesamtmasse im Universum aus. Über 80% der Materie ist nichtleuchtend, also unsichtbar für unsere Augen und Teleskope. Diesen Stoff nennen wir
Dunkle Materie. Woraus diese Dunkle Materie wirklich besteht, und warum sie nicht leuchtet, wissen wir bis heute nicht.
Warum muss es eine Dunkle Materie geben?
Galaxien sind deshalb stabil, weil sie mit einer ganz bestimmten Geschwindigkeit um ihr Zentrum rotieren. Wäre diese Rotationsgeschwindigkeit zu groß, würde die Galaxie auseinanderfliegen, ähnlich einem Karussell, das sich zu schnell im Kreis dreht. Wäre die Rotation dagegen zu langsam, würde die von der Galaxie selbst verursachte Gravitationskraft dafür sorgen, dass alles zum Zentrum hingezogen und in sich zusammenfallen würde. Wenn man nun die Rotationsgeschwindigkeit einer Galaxie kennt, und weiß, wie weit die einzelnen Sterne vom Zentrum entfernt sind, kann man ausrechnen wieviel Masse sich insgesamt in der Galaxie befindet.
Nun macht man eine überraschende Beobachtung: Die Galaxien haben mehr Masse als wir beobachten können. Viel mehr Masse. Es muss also ein Material geben, welches keine elektromagnetische Strahlung aussendet und dennoch gravitativ wechselwirken muss. Kein uns bekannter Stoff hat diese Eigenschaften in solch einem Ausmaß. Aufgrund dieser Beobachtungen der Galaxiendynamik wissen wir also, dass es ein uns unbekannter, für uns unsichtbarer Stoff geben muss, der die Galaxien zusammenhält. Und diesen nennen die Physiker naheliegend
Dunkle Materie. Wie es um die aktuelle Forschung steht, und wie man Dunkle Materie auf der Erde nachweisen kann, erzählt ein Physiker in einem Interview:
Interview zum Thema Dunkle Materie
Woraus könnte die Dunkle Materie bestehen?
Es gibt viele Spekulationen darüber, was denn nun diese
Dunkle Materie eigentlich sein könnte. Erste Vermutungen gingen davon aus, es könnte sich um ausgebrannte Sterne oder andere Objekte handeln, die kaum oder gar kein Licht aussenden, wodurch sie für uns unsichtbar erscheinen. Weitere Gedanken gingen in Richtung Neutrinos. Das sind winzige Teilchen, die das ganze Universum durchsetzen. In ihrer Gesamtheit, so dachte man, könnten sie genug Masse haben um das Phänomen der Dunklen Materie zu erklären. Aber kurzum: All diese Theorien wurden inzwischen wieder gekippt, da sie sich mit anderen, handfesten Fakten widersprechen. Der heute am heißesten gehandelte Kandidat für Dunkle Materie sind sogenannte WIMP's, ausgesprochen Weakly Interacting Massive Particles, was zu deutsch soviel heißt wie schwach wechselwirkende, schwere Teilchen. Seit einigen Jahren versucht man, diese Teilchen in unterirdischen Laboratorien nachzuweisen, doch ausgereifte Detektoren kommen jetzt erst zum Einsatz (Stand: März 2008). Man weiß aber aus Berechnungen, dass die Erde in etwa von einem Pfund Dunkler Materie durchdrungen sein muss. Genug, um sie nachzuweisen. Mehr zur Dunklen Materie, und wie die Detektoren dafür funktionieren, erfährt man hier:
Laboratorien und Detektoren auf der Suche nach Dunkler Materie
Artikel von Marc Gänsler
email: meridyan@gmx.de