Mit Hilfe des US-Röntgenteleskops Chandra haben
Astronomen die Verteilung der dunklen Materie in dem entfernten
Galaxienhaufen EMSS 1358+6245 bestimmt. Die Daten könnten helfen, dieser
merkwürdigen Materie auf die Spur zu kommen, die einen großen Teil der
Masse des Universums ausmachen soll.
Chandra-Aufnahme des Galaxienhaufens EMSS 1358+6245. Foto:
NASA / MIT/ J. Aradbadjis et al. |
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Alle bisherigen Beobachtungen in den unterschiedlichsten Wellenlängenbereichen
sprechen dafür: Im Universum gibt es eine dunkle, bislang nicht entdeckte Form
von Materie, die sich nur durch ihre Gravitationswirkung verrät und die
wahrscheinlich sogar den größten Teil ddr Masse des Universums ausmacht. "Die
neuen Chandra-Beobachtungen geben uns nun neue Hinweise darauf, um was es
sich bei diesem merkwürdigen Stoff handeln könnte", so Mark Bautz vom
Massachusetts Institute of Technology (MIT). "Wenn wir die Daten nämlich mit
Aufnahmen vom Hubble Weltraumteleskop kombinieren, können wir Aussagen über die
Größe der Dunkelmaterie-Teilchen machen", erläutert John Arabadjis, ebenfalls
vom MIT. "Je größer die Teilchen nämlich sind, desto stärker wechselwirken sie
miteinander und ändern die Verteilung der Dunkelmaterie."Der Galaxienhaufen
EMSS 1358+6245 liegt etwa vier Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Die
Astronomen bestimmen den Anteil an dunkler Materie dadurch, in dem sie den Druck
des Röntgenstrahlen aussendenden Gases messen und anschließend bestimmen, wie
viel Materie nötig ist, um für die Gravitationskraft zu sorgen, die das Gas am
Entweichen aus dem Haufen hindert. Bei EMSS 1358+6245 errechneten die
Wissenschaftler, dass viermal mehr dunkle als normale Materie in dem Haufen
vorhanden sein muss - ein für diese Galaxienansammlungen durchaus üblicher Wert.
Die Verteilung der dunklen Materie kann zudem einiges über die Natur dieses
exotischen Stoffs verraten.
Nach einem aktuellen Modell besteht Dunkelmaterie aus sich langsam bewegenden
Teilchen, die mit normaler Materie nur durch ihre Gravitationskraft
wechselwirken. Dieses Modell hat aber ein Problem: Jüngste Beobachtungen deuten
nämlich darauf hin, dass in Galaxien und Galaxienhaufen die dunkle Materie
stärker wechselwirkt als das Modell erlaubt. Die Galaxien sollten eigentlich im
Zentrum über eine größere Konzentration von dunkler Materie verfügen als
beobachtet wurde. Ein Ausweg könnte hier sein, so genannte
selbst-wechselwirkende Dunkelmaterie anzunehmen. Die Chandra-Daten
zeigen, dass die Dunkelmaterie nicht sehr großräumig im Galaxienhaufen verteilt
ist und im Inneren recht gleichmäßig vorkommt. D`s könnte bedeuten, dass man
immer noch Wechselwirkungen zwischen Dunkelmaterie-Teilchen benötigt. Die neuen
Beobachtungen lieferten die bislang genauesten Daten darüber, wie hoch die Rate
der Wechselwirkungen von Dunkelmaterie-Teilchen in Galaxienhaufen-Zentren ist.
