Dunkle Materie

Geschrieben am 25.10.2006 von Conni Kreißl

Die Entdeckung der Dunklen Materie ist wohl eine der aufregendsten und spannendsten Angelegenheiten der heutigen Astrophysik, daher begegnet man diesem Dunkelmaterie Phänomen heute fast überall in der Astronomie.
Die Suche nach ihr begann eigentlich, weil im Weltraum Beobachtungen zufolge sozusagen Materie fehlt, da sich Sterne um das Zentrum ihrer Muttergalaxie bewegen, wo man keinerlei leuchtende Materie in Form von Sternen oder Gaswolken fand, nichtsdestoweniger ist aber Materie für diese Bewegung notwendig. So verwunderte es nicht das nach einiger Zeit die sogenannte dunkle Materie entdeckt wurde.
Genaugenommen gibt es allerdings anscheinend zwei unterschiedliche Arten von Dunkler Materie, das ist einerseits die baryonische Dunkelmaterie, die im Prinzip normaler Materie ähnelt und andererseits die nicht-baryonische Dunkelmaterie, die aus exotischen Teilchen aus der Zeit des Urknalls besteht.
Wobei baryonische Dunkelmaterie beispielsweise Sterne sind, die man nicht oder nicht mehr sehen kann, wie sogenannte Weiße Zwergsterne bzw. ausgebrannte Sternreste, welche so leuchtschwach sind, das sie in etwas größerer Entfernung kaum noch nachgewiesen werden können. Aber auch die Braunen Zwerge, welche riesige Jupiter-ähnliche Gebilde sind, die nicht genug Masse besitzen um nukleare Brennprozesse zu starten, gehören ebenso hierzu wie die Schwarzen Löcher.
Die nicht-baryonische Dunkelmaterie zu er klären oder an Beispielen zu präsentieren ist da schon schwieriger, denn sie setzt sich nach Theorien der Teilchenphysiker vermutlich aus zahlreichen Teilchen zusammen, die nicht so einfach Nachgewiesen werden können. Wie beispielsweise Antimaterie, Antiprotonen, Antineutronen und solche Dinge.
Erstaunlich ist nur, das es dem Anschein nach rund zehnmal mehr Dunkle Materie zu geben scheint, als sichtbare also normale Materie. Genaugenommen sind es neusten Ergebnissen zufolge etwa 85 Prozent Dunkle Materie und nur 15 Prozent gewöhnliche Materie. Obwohl manche Experten den Dunkel Materie Anteil sogar auf bis zu 95 Prozent schätzen. Deshalb sollen die Galaxien auch in den Zentren riesiger Ansammlungen Dunkler Materie liegen, die bis zu 50 mal mehr Masse enthalten wie die Galaxien selbst. Oder anders ausgedrückt es liegen wahrscheinlich etwa 27 Prozent der insgesamt im Weltall vorliegenden Masse in Form von Dunkler Materie vor, nur 3 Prozent ist sichtbare normale Materie und 70 Prozent macht die sogenannte Dunkle Energie in allen möglichen Formen von Strahlungen aus.
Seltsam ist auch, das die Expansion bei einem Universum mit derartig viel existenter Masse, eigentlich durch die Schwerkraft dieser gigantischen Masse früher oder später abgebremst werden müsste, wodurch sie irgendwann zum Stillstand kommen würde. Dadurch würde das Universum allerdings in sich zusammenstürzen bzw. kollabieren. Dazu kommt, das es den Teil der dunklen Materie der aus Antimaterie besteht, eigentlich gar nicht mehr geben dürfte, da sich Antimaterie und Materie normalerweise gegenseitig auslöschen. Demzufolge müsste es ständig gigantische Explosionen im Universum geben, die aber unlogischerweise nicht nachweisbar sind.
Da also weder der eine noch der andere Effekt eintritt, gehen Spezialisten davon aus, das die Dunkle Materie dies irgendwie verhindert und die Expansion des Weltalls offenbar sogar verstärkt, weil sie im Gegensatz zu normaler Materie äußerst antigravitativ wirkt. Außerdem führen manche Sachkenner diese unerwartete Wirkung auf 3 zusätzliche Raumdimensionen zurück, die das Gravitationsverhalten der Dunklen Materie beeinflussen. Für die gleichzeitige Existenz von Materie und Antimaterie haben sie allerdings noch keine Erklärung.
Ihre Bezeichnung erhielt die Dunkle Materie übrigens, weil man sie nicht sehen kann und sie nur durch ihre Schwerkraftwirkung erkennbar ist.
Trotzdem gibt es seit kurzem wahrscheinlich sogar einen direkten Beweis für die Existenz von Dunkler Materie, der bei der Beobachtung der Kollision von 2 großen Galaxienhaufen mit Hilfe des NASA-Röntgenteleskops Chandra entdeckt wurde. Denn bei dieser Kollision wurde das heiße Gas in den Galaxienhaufen abgebremst, wodurch sich die Dunkle Materie vom heißen Gas der beiden Galaxienhaufen trennte, da diese weder mit sich noch mit der normalen Materie in Wechselwirkung steht. Demnach scheint die normale Materie durch die Schwerkraft der Dunklen Materie und teils auch ihre eigene an ihren Standort gebunden zu sein. Denn wenn es die Dunkle Materie nicht geben würde, hätten die Galaxienhaufen sowie auch das heiße Gas ruckzuck in alle Richtungen entschwinden und sich die Haufen auflösen müssen. Da dies nicht geschah muss es folglich sowas wie Dunkle Materie geben.