Astronomie: Dunkle Materie bloß ein Phantom?

Eine Untersuchung der Universität Bonn weckt Zweifel an der Existenz der sogenannten Dunklen Materie. Wie die Hochschule am Donnerstag mitteilte, hat ein internationales Wissenschaftlerteam Beobachtungsdaten der Milchstraße und des Andromedanebels mit den Vorhersagen der Dunkle-Materie-Theorie verglichen. Dabei seien die Forscher gleich auf fünf schwer erklärbare Widersprüche gestoßen. "Jede einzelne dieser Beobachtungen stellt das Dunkle-Materie-Modell vor Probleme", sagt der Bonner Physiker Pavel Kroupa am Donnerstag. "Zusammengenommen kollidieren sie so stark mit der Theorie, dass diese nicht mehr zu halten scheint. Wir müssen uns auf die Suche nach Alternativen machen."

Astrophysiker suchen seit rund vier Jahrzehnten nach der Dunklen Materie. Der Hintergrund: Galaxien rotieren so schnell, dass die Sterne in ihnen eigentlich aufgrund der Fliehkraft auseinandergetrieben werden müssten. Eine unsichtbare Substanz scheint dies mit ihrer Masseanziehung zu verhindern. Doch die Suche der Wissenschaftler nach dem mysteriösen "Sternenkitt" war bislang vergeblich.

Nachbesserungen bei Einstein und Newton?

Die Bonner Studie stärkt nun den Verdacht, dass die Wissenschaft möglicherweise einem Phantom hinterher jagt. "Wir haben untersucht, wie sich die Vorhersagen der Dunkle-Materie-Theorie mit tatsächlichen Beobachtungsdaten decken", erklärte Kroupa. Zusammen mit Kollegen aus Österreich, Italien, Frankreich und Australien nahm Kroupa dafür die Galaxien vor unserer Haustür unter die Lupe. Doch weder die gemessene Helligkeit noch die Verteilung der rund 60 Zwerggalaxien in der "Lokalen Gruppe" stimmten nach Angaben der Wissenschaftler mit den Vorhersagen des Dunkle-Materie-Modells überein. Das Team fand bei seiner Untersuchung außerdem noch drei weitere Punkte, in denen die tatsächlichen Gegebenheiten der Theorie zuwiderlaufen.

Eine Abkehr von der Theorie der Dunklen Materie hätte nach Angaben der Forscher möglicherweise weitreichende Folgen: Eventuell müssten sowohl Newtons Gravitationstheorie als auch Einsteins allgemeine Relativitätstheorie modifiziert werden, erklärten sie. Eine Alternative zur Dunklen Materie sei etwa die Annahme, dass bei galaktischen Dimensionen ein wenig größere Gravitationskräfte wirkten, als durch Newtons Gravitationsgesetz vorhergesagt werde. "In diesem Fall würden die fünf Probleme entweder direkt verschwinden oder sich relativ einfach lösen lassen", betonte Kroupa.

Die Ergebnisse der Untersuchung werden in der kommenden Ausgabe der Zeitschrift "Astronomy and Astrophysics" veröffentlicht.