Ein immer wieder als Beweis für die Existenz von Dunkler Materie herangezogener Galaxienhaufen ist auch „besonders gut“ mit einem alternativen Modell vereinbar, das gänzlich ohne die weiterhin nicht experimentell nachgewiesene Materieform auskommt. Das meint zumindest eine internationale Forschungsgruppe um Pavel Kroupa von der Universität Bonn, der seit Jahren für die alternative Theorie wirbt. Die nennt sich „Modifizierte Newton'sche Dynamik“ oder MOND und gilt laut der Forschungsgruppe „bislang als Außenseiter-Theorie“. Das sei größtenteils der Fall, weil man davon ausgegangen ist, dass sie die Beobachtungen im sogenannten Bullet-Cluster nicht erklären könne. Das sei aber gar nicht der Fall, sagt die Gruppe nun.

Bislang nicht ohne Dunkle Materie zu erklären

Als Bullet-Cluster 1E 0657-558 werden zwei Galaxienhaufen bezeichnet, die einander mit einer vergleichsweise hohen Relativgeschwindigkeit durchstoßen haben. Zwischen den Galaxien ist sehr viel Platz, daher sind deren Sterne dabei einfach aneinander vorbeigeflogen. Doch das heiße Gas zwischen den Galaxien hat sich extrem aufgeheizt und ist gewissermaßen in der Mitte zwischen den Galaxienhaufen stecken geblieben. Dessen Röntgenstrahlung verrät seine Ausdehnung, Dichte und damit Masse. Die Galaxien der beiden Haufen kommen zusammen auf etwa 1,5 Billionen Sonnenmassen an leuchtender Sternmaterie, während es bei dem Gas mehr als 20 Billionen Sonnenmassen sind.

Wegen dieser ungleichen Verteilung sollte man meinen, dass das Licht von dahinter liegenden Objekten primär um das Zentrum gebogen werden sollte. Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble haben aber ergeben, dass das nicht der Fall ist. Stattdessen konzentriert sich diese Ablenkung auf die Zentren der beiden Galaxienhaufen. Dort muss sich also wesentlich mehr Materie verstecken als in den Gaswolken – und als wir sehen können. Was immer es ist, es hat sich mit den Sternen bewegt und ist nicht wie das Gas kollidiert und stecken geblieben. In der Forschung ist man sich weitgehend einig, dass wir hier die Spuren von Dunkler Materie vor uns haben. Alternative Modelle müssen die Beobachtungen deshalb anders erklären können.

Das Forschungsteam um Kroupa hat für seine Arbeit Daten des Weltraumteleskops James Webb ausgewertet. Damit habe man die Zahl der Sterne in beiden Haufen genauer und besser berechnen können. Zudem sei bereits bekannt, dass es dort sehr viele schwere Elemente wie Eisen und Sauerstoff gebe. Sie entstehen in massereichen Sternen, die an ihrem Lebensende zu Neutronensternen oder Schwarzen Löchern kollabieren, erklärt das Team. Beide sind für uns ebenfalls unsichtbar und zusammen mit der neu berechneten Sternenmasse könnten sie den beobachteten Gravitationslinseneffekt ganz ohne Dunkle Materie erklären – wenn man das MOND-Modell zugrunde legt. Aber auch sonst müsse die Annahme für die dort vorhandene Dunkle Materie deutlich nach unten korrigiert werden.

Immer wieder rätselhafte Funde

Dunkle Materie soll eigentlich die gemessenen Bewegungen von Galaxien und Galaxienhaufen erklären. In der Wissenschaft geht man davon aus, dass es im Kosmos deutlich mehr Dunkle Materie als Standardmaterie gibt. Ihre Existenz gilt in der Forschung genauso als akzeptiert wie jene der nicht weniger rätselhaften Dunklen Energie, weil beide grundlegende Fragen beantworten. Trotzdem werden auch alternative Erklärungsversuche vorgebracht und es gibt astronomische Beobachtungen, die nicht zur Dunklen Materie passen wollen. So wurde erst vor Kurzem eine dritte Galaxie ganz ohne Dunkle Materie entdeckt. Die Studie von Kroupas Team ist jetzt im Fachmagazin Physical Review D erschienen.

(mho)