In 65 Millionen Lichtjahren Entfernung befindet sich die Zwerggalaxie NGC 1052-DF2, die auf den ersten Blick so aussieht wie viele andere Galaxien auch – außer dass sie 250-mal weniger Sterne aufweist als unsere Milchstraße. »Ich habe eine Stunde lang nur auf dieses Bild gestarrt«, sagt Pieter van Dokkum von der Yale University in einer Mitteilung. Tatsächlich zeigt das vom Hubble-Weltraumteleskop aufgenommene Bild einen riesigen Blob, der so schütter ist, dass man die Galaxien dahinter sehen kann – im wahrsten Sinne eine durchsichtige Galaxie. Sie gehört damit zu der erst vor wenigen Jahren identifizierten Klasse der ultradiffusen Galaxien.

Das weckte natürlich das Interesse von van Dokkum und seinen Kollegen, weshalb sie NGC 1052-DF2 genauer untersuchten. Die Ergebnisse davon stellten die Forscher nun in »Nature« vor – und ziehen daraus eine verblüffende Schlussfolgerung. Die Wissenschaftler beobachteten die Eigenbewegung von zehn Kugelsternhaufen des Sternsystems, aus der sie einen unabhängigen Wert der Galaxienmasse ableiten konnten. Und wie die Berechnungen ergaben, lassen sich die Bewegungen der Kugelsternhaufen praktisch komplett durch die Schwerkraft der sichtbaren Materie erklären. Was zu fehlen scheint, ist jene unsichtbare Materieform, die sonst Galaxien wie ein dichter Nebel umlagert: die Dunkle Materie. Sie fehle entweder vollständig oder könne maximal einen Anteil von einem Vierhundertstel der Gesamtmasse der rund 300 Millionen Sonnenmassen schweren Galaxie ausmachen.

»Eine Galaxie ohne Dunkle Materie kommt für uns völlig überraschend. Sie ist eigentlich der wichtigste Teil jeder Galaxie, der diese zusammenhält«, so van Dokkum. »Das stellt alle gängigen Theorien auf den Prüfstand.« Nach bisherigem Kenntnisstand gehen Kosmologen davon aus, dass die Dunkle Materie 80 Prozent der Masse im Universum ausmacht. Nur ein Fünftel entfiele auf Sterne, Planeten und Gasnebel. NGC 1052-DF2 zeige nun jedoch, dass Dunkle Materie und Galaxien nicht untrennbar miteinander verbunden sein müssen, spekulieren die Wissenschaftler. Dabei galt es als ausgemacht, dass sich Galaxien überhaupt erst bilden können, wenn ein Klumpen aus Dunkler Materie große Mengen Gas zusammenzieht – aus dem sich im Lauf der Zeit Sterne und Planeten bilden.

Warum die Zwerggalaxie aus dem bisher bekannten Rahmen fällt, ist noch unklar. Deshalb wollen die Wissenschaftler weitere Beispiele ohne Dunkle Materie finden. Bis dahin können sie nur gewagte Thesen anbieten. Womöglich habe ein umwälzendes Ereignis wie die Geburt gleich mehrerer gigantischer Sterne das gesamte verbliebene Gas und die komplette Dunkle Materie aus der Galaxie geschleudert. Oder aber die nahe, riesige elliptische Galaxie NGC 1052 saugte die unsichtbare Masse während einer Wachstumsphase vor mehreren Milliarden Jahren ab und hinterließ ihre Nachbarin als Schatten ihrer selbst. Die Rätsel rund um NGC 1052-DF2 werden jedenfalls nicht weniger. Seit ihrer Entdeckung 2015 beschäftigt sie die Forscher, da sie weder ein dichtes Zentrum noch eine klar abgegrenzte Scheibe noch Spiralarme besitzt. Zudem fehlt wohl auch ein zentrales Schwarzes Loch.

Die Entdeckung dürfte derweil eine schlechte Nachricht für alternative Gravitationstheorien sein, die den Gang der Gestirne ohne Dunkle Materie erklären wollen und dafür andere Naturgesetze der Schwerkraft postulieren. Sie dürften nach Einschätzung von Experten Schwierigkeiten haben, die Sternbewegungen in NGC 1052-DF2 korrekt zu beschreiben.