Keine dunkle Materie?

  • 18. April 2012

Neue Studie findet keinerlei Hinweise auf den mysteriösen Stoff in der Umgebung der Sonne.

Die bisher genaueste Untersuchung der Bewegungen von Sternen in der Milchstraße hat keinen Hinweis auf die Existenz dunkler Materie in einem großen Raumbereich rund um die Sonne ergeben. Gängigen Theorien zufolge sollte es in unserer kosmischen Nachbarschaft beachtliche Mengen dieser rätselhaften und unsichtbaren Materie geben. Nun hat eine neue Studie von Astronomen an chilenischen Instituten eine Diskrepanz zwischen diesen Theorien und neuen Beobachtungen aufgezeigt.

Der blaue Halo um die Galaxis zeigt die erwartete Verteilung der geheimnisvollen Dunklen Materie. Die blaue Kugel, zentriert auf die Position der Sonne, veranschaulicht die Größe des untersuchten Volumens

Abb.: Der blaue Halo um die Galaxis zeigt die erwartete Verteilung der geheimnisvollen Dunklen Materie. Die blaue Kugel, zentriert auf die Position der Sonne, veranschaulicht die Größe des untersuchten Volumens. (Bild: ESO, L. Calçada)

Ein Team von Astronomen hat das MPG/ESO 2,2-Meter-Teleskop am La Silla-Observatorium der ESO und weitere Teleskope verwendet, um die Bewegungen von mehr als 400 Sternen in einer Entfernung von bis zu 13.000 Lichtjahren von der Sonne zu vermessen. Auf Grundlage dieses Datensatzes berechneten die Astronomen dann die Gesamtmasse aller Materie in der Umgebung der Sonne. Ihre Auswertung umfasst dabei ein viermal größeres Volumen als vorangehende Studien.

„Die von uns gefundene Gesamtmasse entspricht sehr genau der Masse aller sichtbaren Materie - also von Sternen, Staub und Gas - in der Sonnenumgebung”, erläutert Teamleiter Christian Moni Bidin vom Departamento de Astronomía der Universidad de Concepción in Chile. „Das lässt keinen Raum für zusätzliche Materie - die Dunkle Materie -, die wir eigentlich erwartet hätten. Sie hätte sich bei unseren Beobachtungen sehr deutlich zeigen müssen, aber sie ist einfach nicht da.”

Für die Studie, deren Ergebnisse hier vorgestellt werden, haben die beteiligten Astronomen die Bewegungen der Sterne sehr genau vermessen, wobei ihr besonderes Augenmerk weit von der Milchstraßenscheibe entfernten Sternen galt. So konnten die Forscher Rückschlüsse auf die insgesamt vorhandene Menge an Materie ziehen. Den von Astronomen favorisierten Modellen der Entstehung und Rotation von Galaxien zufolge sollte die Milchstraße von einem Halo aus Dunkler Materie umgeben sein. Dessen genaue Form ist zwar beim jetzigen Forschungsstand noch nicht bekannt, aber man erwartet auch in der Sonnenumgebung nennenswerte Mengen an Dunkler Materie. Der nun entdeckte Mangel an Dunkler Materie in unserer Nachbarschaft wäre nur durch eine sehr unwahrscheinliche Form des Halos zu erklären - wie zum Beispiel eine senkrecht zur Scheibe langgestreckte Struktur in Form eines Rugbyballs.

Den neuen Ergebnisse nach dürften wohl auch sämtliche Versuche, die Dunkle Materie hier auf der Erde durch die seltenen Wechselwirkungen zwischen Dunkler und normaler Materie nachzuweisen, nicht zum Erfolg führen.

„Trotz der neuen Resultate bleibt es eine Tatsache, dass die Milchstraße insgesamt viel schneller rotiert, als durch die normale Materie alleine erklärt werden kann. Wenn die Dunkle Materie also nicht dort gefunden wird, wo wir sie erwartet hätten, ist eine neue Lösung für das Problem der fehlenden Masse nötig. Unsere Ergebnisse widersprechen den derzeit anerkannten Modellen. Die Dunkle Materie ist damit noch ein Stück geheimnisvoller geworden. Zukünftige Messkampagnen wie die der Gaia-Mission der ESA werden von entscheidender Wichtigkeit sein, um in dieser Frage Fortschritte zu erzielen”, schließt Moni Bidin.

ESON / OD

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