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CHANDRA
Heiße Fakten über kalte dunkle Materie
von Rainer Kayser
12. Juni 2003

Die bislang genaueste Untersuchung über die Materieverteilung in einem fernen Galaxienhaufen gelang einem Astronomenteam nun mit Hilfe des Röntgenteleskops Chandra. Durch Auswertung von Daten über das heiße Gas, das den Haufen umgibt, konnten die Forscher Rückschlüsse auf die dunkle Materie in Abell 2029 ziehen. Und diese ist, so das Ergebnis, kalt. 

Abell 2029

Der Galaxienhaufen Abell 2029 im Röntgenlicht (oben) und im sichtbaren Bereich des Lichts aufgenommen (unten). Fotos: NASA / CXC / UCI / A.Lewis et al. (Röntgenaufnahme), Pal.Obs. DSS (visuell)

Abell 2029

80 Prozent der Masse des Universums besteht aus kalter dunkler Materie. Das ist das Ergebnis der bislang genauesten Untersuchung der Materieverteilung in einem Galaxienhaufen durch ein amerikanisches Astronomenteam. Die Forscher um Aaron Lewis von der University of California in Irvine hatten mit dem Röntgensatelliten Chandra die Temperatur und die Dichte von heißem Gas in dem rund eine Milliarde Lichtjahre entfernten Galaxienhaufen Abell 2029 untersucht.

Daraus konnten die Forscher auf die Anziehungskraft der unsichtbaren dunklen Materie in dem Haufen schließen. Es zeigte sich, dass der Anteil an dunkler Materie bis in den Zentralbereich des Haufens hinein immer weiter ansteigt. Das ist nach Ansicht der Forscher ein Beweis dafür, dass die dunkle Materie "kalt" ist, also aus sich langsam bewegenden Teilchen besteht.

"Wir wissen immer noch sehr wenig über die Natur dieser dunklen Materie", gibt Lewis zu, "aber unsere Beobachtungen zeigen, dass es sich um kalte Teilchen handeln muss." Konkurrierende Modelle, bei denen die dunkle Materie aus "heißen" Partikeln besteht, die sich mit nahezu Lichtgeschwindigkeit bewegen, sagen einen völlig anderen Verlauf der Verteilung voraus.

Im Zentrum von Abell 2029 befindet sich eine elliptische Riesengalaxie. Die Röntgenbeobachtungen zeigen, dass der Anteil an dunkler Materie bis in diese Riesengalaxie hinein immer weiter anwächst. "Es hat mich überrascht, dass wir die Materieverteilung tatsächlich so weit in das Zentrum dieses reichen Galaxienhaufens hinein messen konnten", so Lewis.

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Abell 2029 besteht aus Tausenden von Galaxien, die in eine gewaltige Wolke aus heißem Gas eingebettet sind. Da das heiße Gas durch die Schwerkraft im Galaxienhaufen festgehalten wird, lässt sich aus seiner Temperatur und Dichte die Massenverteilung in dem Haufen berechnen. Die Verteilung des Gases zeigt, dass der Galaxienhaufen zusätzlich zu der sichtbaren Materie unsichtbare Materie enthalten muss, deren Masse jene der sichtbaren Materie um rund das Vierfache übertrifft.

 

Links im WWW
Chandra, Seite an der Harvard Universität
Chandra, Seite der NASA
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