Messungen der Verteilung der Dunklen Materie in Galaxien vor 12 Milliarden Jahren weichen von den Vorhersagen des Standardmodells der Kosmologie ab. Dies wurde von einem japanischen Forscherteam entdeckt, das den Ursprung und die Verbreitung der mysteriösen Dunklen Materie viel weiter zurückverfolgen konnte, als dies bisher möglich war. Insgesamt basiert ihr Datensatz auf fast 1,5 Millionen Galaxien, die wir sehen, wie sie nur 1,7 Milliarden Jahre nach dem Urknall aussahen. Wenn sich ihre Ergebnisse bestätigen lassen, könnten neue Erkenntnisse über die Natur der Dunklen Materie gewonnen werden, sagt der Studienleiter und Astrophysiker Hironao Miyatake von der Universität Nagoya.
Besonders schwierig zu recherchieren
Selbst ein Blick zurück auf leuchtende Objekte ist schwierig, erklärt das Team. Auf seinem Weg zu uns verschiebt sich das Licht weiter ins Rote und Infrarote, weshalb es nur von speziellen Observatorien wie dem neuen James-Webb-Weltraumteleskop beobachtet werden kann. Die Analyse der Dunklen Materie in der Frühzeit des Universums ist jedoch noch schwieriger, da besondere Bedingungen herrschen müssen. Da es selbst nicht leuchtet, wird die Wirkung der Schwerkraft untersucht. Um die Verteilung dunkler Materie in einer so weit entfernten Galaxie zu untersuchen, muss Licht oder Strahlung von Objekten dahinter von ihr gebeugt werden. Je weiter die Objekte entfernt sind, desto schwieriger wird dieses Verfahren.
Um sich nicht wie bei früheren Analysen mit der Analyse von Galaxien vor acht bis zehn Milliarden Jahren zu verzetteln, ging Miyatakes Team nun anders vor. Es begann also mit einer Liste von 1,5 Millionen Galaxien, die wir so sehen, wie sie vor 12 Milliarden Jahren aussahen und die als Gravitationslinsen fungierten. Allerdings wurden ihre Auswirkungen nicht auf das Licht möglicherweise noch weiter entfernter Galaxien untersucht, sondern auf die vom ESA-Satelliten Planck für den Nachthimmel gemessene Mikrowellenstrahlung. Die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung erschien kurz nach dem Urknall und erfüllt das gesamte Universum. Aus der Art und Weise, wie Galaxien diese Emission beeinflussen, können nun die bisher frühesten Daten zur Verteilung der Dunklen Materie gewonnen werden.
Messungen der „Verklumpung“ in dieser Frühzeit des Universums weichen heute vom sogenannten Lambda-CDM-Modell ab, dem Standardmodell zur Beschreibung der Entwicklung des Kosmos seit dem Urknall. Das Ergebnis steht noch nicht fest, sollte es sich aber bewahrheiten, würde das bedeuten, dass das ganze Modell Schwächen hat, wenn man in der Zeit zurückgeht. Das ist spannend, denn die notwendigen Verbesserungen am Modell könnten auch helfen, besser zu verstehen, was dunkle Materie ist. Ihre Natur ist eines der größten Geheimnisse der Physik. Außerdem hindert uns nichts daran, die Methode zu verwenden, um Galaxien zu untersuchen, die wir in einem viel früheren Zustand sehen. Der Forschungsartikel erschien in Physical Review Letters.
(Mho)
Zur Startseite
Add Comment