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LA SILLA
Keine Dunkelmaterie in Umgebung der Sonne
von Stefan Deiters
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18. April 2012

Astronomen haben die bislang genauste Untersuchung der Bewegung von Sternen in der näheren Umgebung der Sonne durchgeführt. Zu ihrer Überraschung fanden sie dabei keinerlei Hinweis auf Dunkle Materie, die eigentlich einen Großteil der Masse unserer Heimatgalaxie ausmachen sollte. Dies widerspricht klar dem allgemein akzeptierten Modell.

Dunkle Materie

So stellt man sich den Halo aus Dunkler Materie (blau) vor, in den unsere Milchstraße eingebettet ist.  Bild: ESO / L. Calçada [Großansicht]

Dunkle Materie ist eine bislang rätselhafte Substanz, die nach Ansicht der meisten Astronomen rund 80 Prozent des Materiegehalts des Universums ausmacht. Auf ihre Existenz hatten die Wissenschaftler ursprünglich aus dem Rotationsverhalten von Galaxien geschlossen, das sich nur mit dem Vorhandensein einer deutlich größeren, aber eben nicht sichtbaren Masse erklären lässt. Inzwischen spielt Dunkelmaterie auch in den meisten gängigen Theorien über die Entstehung und Entwicklung von Galaxien eine entscheidende Rolle. Um was es sich bei Dunkler Materie aber handelt, wissen Astronomen bis heute nicht. Einige Wissenschaftler zweifeln auch noch immer an ihrer Existenz.

Eine jetzt vorgestellte Untersuchung scheint diesen Zweiflern nun recht zu geben. Mit dem MPG/ESO-2,2-Meter-Teleskop der europäischen Südsternwarte ESO in La Silla und anderen Teleskopen hat ein Astronomenteam die Bewegung von über 400 Sternen bis in eine Entfernung von rund 13.000 Lichtjahren von der Sonne sehr genau kartiert und daraus die Masse des Materials in der Umgebung der Sonne berechnet. Diese Masse nämlich beeinflusst das Bewegungsverhalten der Sterne. Die Forscher berücksichtigten dabei ein viermal größeres Volumen als bei früheren Untersuchungen.

"Die Menge an Masse, die wir errechnet haben, stimmt sehr gut mit dem überein, was wir in der Region rund um die Sonne sehen - Sterne, Gas und Staub", erläutert Teamleiter Christian Moni Bidin vom Departamento de Astronomía der Universidad de Concepción in Chile. "Das lässt aber keinen Raum für anderes Material, also Dunkle Materie, die wir dort erwartet hatten. Unsere Berechnungen zeigen, dass sie eigentlich eindeutig messbar hätte sein müssen. Aber sie ist einfach nicht da gewesen."

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Nach den Standardmodellen der Astronomen über die Entstehung und Entwicklung von Galaxien sollte die Milchstraße eigentlich in einen Halo aus Dunkler Materie eingebettet sein. Welche Form dieser Halo genau hat, wissen sie nicht, doch sprach bislang alles dafür, dass sich auch in der Umgebung der Sonne signifikante Mengen von Dunkler Materie finden lassen müssten. Nur ein Dunkelmaterie-Halo mit einer sehr ungewöhnlichen - beispielsweise extrem langgezogenen - Form wäre mit den Ergebnissen der jetzt vorgestellten Studie vereinbar.

Die Dunkelmaterie-Modelle sagen für die galaktische Region, in der sich unsere Sonne befindet, in einem Volumen von der Größe der Erde etwa 0,4 bis ein Kilogramm Dunkelmaterie voraus. In der neuen Studie wurde praktisch nichts gefunden. Das Ergebnis bedeutet auch, dass Versuche, auf der Erde äußerst seltene Wechselwirkungen zwischen "normaler" Materie und Dunkelmaterie zu beobachten, kaum Aussicht auf Erfolg haben dürften.

"Trotz der neuen Ergebnisse rotiert die Milchstraße aber deutlich schneller als sich mit der vorhandenen sichtbaren Materie erklären lässt", so Bidin. "Wenn sich die Dunkle Materie also nicht dort befindet, wo wir sie erwarten, brauchen wir eine neue Lösung für das Problem der fehlenden Masse. Unsere Ergebnisse widersprechen klar dem gegenwärtig akzeptierten Modell. Die mysteriöse Dunkle Materie ist noch ein wenig mysteriöser geworden."

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siehe auch
Abell 520: Dunkle Materie gibt neue Rätsel auf - 5. März 2012
Dunkle Materie: Dunkle Materie verhält sich anders als erwartet - 1. Oktober 2009
Dunkle Materie: Keine Chance für die MOND-Theorie - 28. Mai 2003
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