XMM-NEWTON
Astronomen finden ein wenig fehlende Materie
von Stefan Deiters
astronews.com
6. Mai 2007

Mit Hilfe des europäischen Röntgenteleskops XMM-Newton haben Astronomen jetzt dünnes, extrem heißes Gas aufgespürt, das zwei Galaxienhaufen miteinander verbindet. Die Forscher glauben, dass es sich bei diesem Gas um den dichtesten und heißesten Teil jener Gasfilamente handelt, die das Universum netzartig durchziehen und rund die Hälfte der normalen Materie ausmachen.

Die Galaxienhaufen Abell 222 und Abell 223: Über eine Aufnahme im sichtbaren Bereich des Lichtes des Subaru-Teleskops wurden hier die Röntgendaten von XMM-Newton gelegt. Bild: ESA / XMM-Newton / EPIC/ ESO (J. Dietrich)/ SRON (N. Werner) / MPE (A. Finoguenov)

Als Laie kann man schnell den Eindruck gewinnen, dass die Astronomen gar nicht wissen, aus was unser Universum eigentlich besteht: Etwa 72 Prozent, so ihre jüngsten Schätzungen, sind Dunkle Energie. Doch um was es sich dabei handelt, bleibt genauso im Dunklen wie die weiteren 23 Prozent der Masse des Universums, bei denen es sich nämlich um Dunkle Materie handelt. Lediglich fünf Prozent der Masse des Universums sollte also normale Materie sein, die aus gewöhnlichen Atomen besteht.

Doch auch von der normalen Materie fehlt noch etwa die Hälfte: Sterne, Galaxien und sichtbares Gas machen nur knapp 50 Prozent der Masse aus, die eigentlich vorhanden sein sollte. Schon vor zehn Jahren glaubte man aber, das es sich bei einem großen Teil des Rests um sehr dünnes Gas handeln könnte, das sich im intergalaktischen Raum zwischen den Galaxien befindet.

Die Materie im Universum ist in einer riesigen netzartigen Struktur verteilt, an deren Knoten sich die Galaxienhaufen befinden, die massereichsten Objekte im All. Das dünne Gas könnte, so die Vermutung der Astronomen, die Filamente des kosmischen Netzes ausmachen.

Doch leider ist dieses dünne Gas nur sehr schwer zu entdecken und entkam schon manchem Versuch, es nachzuweisen. Doch das hat sich nun geändert: XMM-Newton, das europäische Röntgenteleskop, konnte jetzt zumindest den heißesten Teil dieses Gases aufzuspüren. Das dünne Gas, so die Theorie der Astronomen, sollte wegen seiner hohen Temperatur hauptsächlich sehr energiearme Röntgenstrahlung aussenden.

Diese ist zwar sehr schwer zu entdecken, doch als die Forscher mit XMM-Newton die Galaxienhaufen Abell 222 und Abell 223 in rund 2,3 Milliarden Lichtjahren Entfernung  beobachteten, entdeckten sie eine Brücke aus heißem Gas, die die beiden Haufen verbindet.

"Das heiße Gas, was wir in diesen Filamenten sehen, ist vermutlich der heißeste und dichteste Teil des diffusen Gases im kosmischen Netz, von dem man annimmt, das es die Hälfte der normalen Materie ausmacht", so Norbert Werner vom SRON Netherlands Institute for Space Research, der das Beobachtungsprojekt leitete. "Die Entdeckung des heißesten Teils der fehlenden Materie ist sehr wichtig", ergänzt Teammitglied Alexis Finoguenov. "Verschiedene Modelle sagen voraus, dass die fehlende Materie in einer Form von warmen Gas vorliegen sollte, doch es gibt große Unterschiede zwischen den Modellen."

Trotz der Empfindlichkeit von XMM-Newton gelang die Entdeckung nur dank einer speziellen Orientierung des Filaments: Es lag genau in der Sichtlinie zur Erde. Auf diese Weise war die gesamte Strahlung des Filaments in einem kleinen Punkt gebündelt. Die Astronomen hoffen nun, durch weitere Beobachtungen von ähnlichen Systemen mehr über die Materieverteilung im kosmischen Netz zu erfahren.