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DUNKLE MATERIE
Das dunkle Netz des Universums
von Stefan Deiters
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22. Februar 2008

Ein internationales Astronomenteam hat gewaltige Strukturen aus Dunkler Materie gefunden, die das Universum Filament-artig durchziehen. Die Filamente sind bis zu 270 Millionen Lichtjahre groß. Die Strukturen wurden durch Analyse von Aufnahmen der weltgrößten Digitalkamera entdeckt, die am Canada-France-Hawaii-Telescope auf Hawaii montiert ist.

Hubble Deep Field

Das Universum (hier ein Bild des Hubble-Weltraumteleskop) ist von Filamenten aus Dunkler Materie durchzogen. Bild: STScI / NASA

Schon länger wissen Astronomen, dass unser Universum zum großen Teil aus etwas besteht, was wir nicht sehen können, sondern das sich nur durch seine Gravitationswirkung verrät - aus Dunkler Materie. Dieses unsichtbare Material sammelt sich in riesigen Filament-artigen Strukturen, die das Universum wie ein Netz durchziehen. Über die genaue Verteilung dieser Strukturen herrscht aber bislang Unklarheit, genauso wie über die Frage, um was es sich bei der Dunklen Materie überhaupt handelt.

Jetzt  ist einem Astronomenteam gelungen, erstmals Dunklematerie-Strukturen aufzuspüren, die bis zu 270 Millionen Lichtjahre groß sind. Sie sind damit mehr als 2.000-mal größer als unsere Michstraße und übertreffen auch die Größe von zuvor analysierten Strukturen dieser Art um das Dreifache. Um dies zu bewerkstelligen machten sich die Forscher den schwachen Gravitationslinsen-Effekt zu Nutze, beobachteten also wie das Licht entfernter Galaxien auf dem Weg zu uns durch die Dunkelmaterie abgelenkt wird. Die Wissenschaftler vergleichen das Verfahren mit einer Röntgenaufnahme des Menschen, durch die die Knochen sichtbar werden. Nur würde sich bei ihnen durch die von Einstein vorhergesagte Ablenkung des fernen Galaxienlichts die verborgene dunkle Materie verraten.

Für die umfangreiche und aufwendige Analyse wertete das Team Daten des Canada-France-Hawaii-Telescope Legacy Survey aus. Insgesamt 19 Wissenschaftler aus elf Instituten haben mehrere Jahre damit verbracht, eine geeignete Methode zu entwickeln, um die Bilder der Megacam des Teleskops entsprechend auszuwerten. Die Megacam ist mit 340 Megapixeln die größte Digitalkamera der Welt.

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"Unsere Resultate erweitern unser Wissen über das kosmische Netz dramatisch", meint Liping Fu vom Institut d'Astrophysique des Paris (IAP). "Wir konnten damit bestätigen, dass unser Modell des Universums zutreffend ist - auch auf so großen Skalen." Gerade die Messungen auf so großen Skalen hätten den Vorteil, dass man sie gut mit theoretischen Modellen vergleichen kann, mit denen man versucht, die Vergangenheit und Zukunft des Universums zu ergründen.

"Diese Ergebnisse zeigen, dass der schwache Gravitationslinsen-Effekt eine genaue und zuverlässige Technik für Kosmologen ist", urteilt IAP-Kollege Dr. Yannick Mellier. Künftige Teleskope und Kameras könnten den gesamten Himmel und Milliarden von Galaxien mit Hilfe des schwachen Gravitationslinsen-Effektes analysieren und so wertvolle Daten über die Natur der Dunklen Materie liefern. Die jetzt vorgestellte Arbeit, die demnächst in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheint, basiert auf der Analyse einer Region, die etwa dem 300-Fachen des Vollmondes entspricht und in der zwei Millionen Galaxien zu finden waren. 

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Die größten Strukturen aus Dunkelmaterie. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Kosmologie: Das unsichtbare Netz des Universums - 7. Dezember 2007
Hubble: Geisterhafter Ring aus Dunkelmaterie - 15. Mai 2007
Chandra: Galaxienhaufenkollision enthüllt Dunkle Materie - 22. August 2006
Links im WWW
Canada France Hawaii Telescope
Preprint des Fachartikels bei arxiv.org/astro-ph
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