DUNKLE MATERIE
Kosmisches Netz aus Dunkler Materie
von Stefan Deiters
astronews.com
9. Januar 2012

Astronomen haben durch Auswertung von Daten des Canada-France-Hawaii Telescope die bislang großräumigste Kartierung von Dunkler Materie erstellt. Die jetzt präsentierten Ergebnisse bestätigen, dass unser Universum von einem kosmischen Netz aus Dunkler Materie und Galaxien durchzogen ist. Darauf hatten zuvor bereits Computersimulationen hingedeutet.

Dieses Bild zeigt die Verteilung der Dunkelmaterie in einem Himmelsbereich. Zu erkennen ist ein gewaltiges Netz aus dichten (weiß) und leeren Regionen (dunkel). Bild: Van Waerbeke, Heymans und die CFHTLens-Kollaboration

Die neuen Ergebnisse des internationalen Forscherteams wurden heute von Catherine Heymans von der University of Edinburgh und Ludovic Van Waerbeke von der University of British Columbia im kanadischen Vancouver auf einem Treffen der American Astronomical Society in Austin im US-Bundesstaat Texas vorgestellt. Für ihr Projekt, den Canada-France-Hawaii Telescope Lensing Survey (CFHTLenS), benutzen die Wissenschaftler Daten einer fünfjährigen Himmelsdurchmusterung des Canada-France-Hawaii Telescope mit der 340 Megapixel-Kamera MegaCam. Die Galaxien, die sich in dieser Durchmusterung finden lassen, sind so weit entfernt, dass wir sie zu einem Zeitpunkt sehen, zu dem das Universum nur etwa sechs Milliarden Jahre alt war und damit nur etwa die Hälfte seines heutigen Alters hatte.

Die jetzt vorgestellten Ergebnisse sind für die Astronomen im Grunde genommen keine Überraschung, bestätigen sie doch die Resultate früherer Computersimulationen. Es war allerdings bislang sehr schwierig, diese mit Hilfe von Beobachtungen zu verifizieren, da sich Dunkle Materie nun einmal - der Name deutet es an - nur sehr schwer beobachten lässt.

Nun aber gelang den Astronomen ein Blick auf die großräumige Verteilung der Dunklen Materie und es wurde ein gewaltiges Netz aus Dunkler Materie und Galaxien sichtbar, das sich über mehr als eine Milliarden Lichtjahre erstreckt. Die größten Bereiche mit einer sehr hohen Konzentration an Dunkler Materie (auf dem Bild weiß dargestellt) würden an unserem Nachthimmel einen Durchmesser haben, der in etwa dem Vollmond entspricht. In diesen Regionen finden sich massereiche Galaxienhaufen.

"Es ist faszinierend, dass wir die Dunkle Materie mit Hilfe der Verzerrungen der Raumzeit praktisch sehen können", so Van Waerbeke. "Dies gibt uns exklusiven Zugang zu dieser mysteriösen Masse im Universum, die man auf andere Weise nicht beobachten kann. Die Kenntnis über die Verteilung der Dunklen Materie ist der erste Schritt um ihre Natur zu verstehen und zu begreifen, wie sie in unser physikalisches Weltbild passt."

"Durch die Untersuchung des Lichts aus dem entfernten Universum erfahren wir etwas über den Raum, durch den es auf dem Weg zu uns gereist ist", erklärt Heymans. "Wir hoffen, dass wir durch eine großflächigere Kartierung der Dunklen Materie dem Ziel ein Schritt näher kommen, diesen Stoff und seine Beziehung zu den Galaxien in unserem Universum zu verstehen."

Die Astronomen haben für ihre Analyse die Bilder von rund zehn Millionen Galaxien in vier verschiedenen Himmelsrichtungen ausgewertet. Dabei suchten sie nach Verzerrungen der Bilder der Galaxien, die entstehen, wenn das von den Galaxien ausgesandte Licht auf dem Weg zur Erde massereiche Ansammlungen aus Dunkler Materie passiert. Diese lenken das Licht nämlich ab. Dieses Phänomen lässt sich beispielsweise auch bei massereichen Galaxienhaufen beobachten, die das Licht entfernterer Galaxien so ablenken, dass sie verzerrt und vergrößert erscheinen - ein Effekt, den man als Gravitationslinseneffekt bezeichnet.

"Die neuen Ergebnisse wurden erst durch Fortschritte bei unserer Analysetechnik möglich", so Lance Miller von der Universität in Oxford. "Wir wenden diese nun auch auf Daten des Very Large Telescope Survey Telescope in Chile an." In drei Jahren hoffen die Astronomen einen Bereich erfasst zu haben, der mehr als zehnmal so groß ist, wie die vom CFHTLenS abgedeckte Region am Himmel. Sie versprechen sich davon weitere Erkenntnisse über die mysteriöse dunkle Seite des Universums.