Diese Entdeckung revolutioniert möglicherweise das Weltmodell

Sie basiert auf einer intensiven Beobachtung von sage und schreibe 31 Millionen Galaxien. Es geht dabei, wie schon so lange, um die wahre Verteilung der sichtbaren und der dunklen Materie. Dem Thema angenommen hat sich die internationale Forschergruppe „Kilo-Degree Survey“ (KiDS), woran auch Hendrik Hildebrandt vom „German Centre for Cosmological Lensing“, das der Ruhr-Uni Bochum angehört, beteiligt ist. Gemeinsam mit seinen Kollegen aus Großbritannien und den Niederlanden hat er das herausgefunden.

Sehr wahrscheinlich ist die Materie im Universum deutlich homogener verteilt als bisher gedacht. Diese Aussage betrifft beide: die sichtbare Materie und die ominöse dunkle Materie. Um die Brisanz der Aussage zu verstehen, müssen wir in der Zeit sehr weit zurückgehen, nämlich bis an den Anfang der Zeit. Vor knapp 14 Milliarden Jahren müssen wir uns das Universum als eine einzige „heiße Suppe“ vorstellen. Die Atome „kondensierten“ erst im Zuge der langsamen Abkühlung.

Bild von WikiImages auf Pixabay | Hintergrundstrahlung

Hintergrundstrahlung

Die sogenannte Mikrowellen-Hintergrundstrahlung gibt uns Auskunft über die universale Situation circa 380.000 Jahre nach dem Urknall. Erst jetzt war es den Photonen überhaupt möglich, sich innerhalb jener abkühlenden „Ursuppe“ einigermaßen frei auszubreiten. Es war sozusagen die Geburtsstunde der kosmischen Strahlung. Photonen, die heute im Inneren der Sonne entstehen, geht es wohl ganz ähnlich wie den Lichtteilchen nach dem Urknall. Sie „ecken“ in der dichten, heißen Umgebung ständig irgendwo an und geben dabei Energie, also Frequenzanteile ab.

Während der Folgezeit „verklumpte“ die Materie zu ersten Sonnen mit Planeten, die zusammen ganze Galaxien bildeten. Anhand der Hintergrundstrahlung im Verein mit dem Standardmodell der Kosmologie haben Kosmologen schon vor längerer Zeit theoretische Aussagen darüber gemacht, wie sich die Materie im heutigen Weltall verteilen muss.

Doch das Team um Hildebrandt widerspricht nun den geltenden Gesetzen. Es behauptet (ganz frech), dass Materie im Weltall ungefähr zehn Prozent homogener verteilt ist, als es das Standardmodell der Kosmologie zulassen mag. Wenn Hildebrandt recht hat, würde dies eine gänzlich andere Entwicklung des Universums als bislang angenommen bedeuten.

Die oben erwähnten 31 Millionen Galaxien bilden nun die Grundlage für eine Karte zur Verteilung der Materie im Universum. Aber wie lässt sich die dunkle Materie hier einbinden?

Bild von Gerd Altmann auf Pixabay | dunkle Materie?

Die Antwort finden wir in der Wirkung der Gravitationslinse

Lichtstrahlen sausen eben nicht immerzu nur geradlinig durch das Weltall. Dort, wo es größere Massenanhäufungen gibt, werden die Photonen bei sehr starker Gravitation ein wenig abgelenkt. Zwar wird dem Lichtteilchen selbst eine Ruhemasse von null zugeordnet, doch da diese sich bekanntlich mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum bewegen, kommt der relativistische Effekt zum Tragen, dass Photonen eben doch eine sehr geringfügige Probemasse haben.

In der Folge erscheinen sehr weit entfernte Galaxien etwas verzerrt, da ihre Lichtstrahlen ganz individuell Raumareale mit mehr oder weniger dichter, dunkler Materie durchkreuzen. Insofern suchen Kosmologen heute ganz gezielt nach „optischen Fehlern“, den sogenannten Scherungen, die ihnen die Existenz von dunkler Materie verraten. Ob das Standardmodell am Ende wirklich durch eine ganz neue Theorie zu ersetzen ist, weil möglicherweise der Stuhl von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie schon wackelig geworden ist, kann zurzeit noch nicht seriös abgeschätzt werden.

Empfehlungen für Ihre Reise durch unser Universum*:

Beitragsbild von Gerd Altmann auf Pixabay