Ein internationales Astronomenteam hat mit Hilfe des Weltraumteleskops Hubble einen Ring aus Dunkler Materie um einen Galaxienhaufen entdeckt. Die exotische Materie ist damit völlig anders verteilt als die umliegenden Galaxien und Gaswolken aus gewöhnlicher Materie – der bislang stärkste Beweis dafür, dass Dunkle Materie tatsächlich existiert.
Ein Ring aus Dunkler Materie | Auf diesem Bild zeigt sich die Verteilung der Dunklen Materie im Galaxienhaufen ZwCl 0024+1652. Die Karte liegt über einer Aufnahme des Weltraumteleskops Hubble und lässt deutlich die ringförmige Struktur erkennen. Sie ist der bislang stärkste Beweis für die Existenz von Dunkler Materie.
Der ringförmige Struktur mit einem Durchmesser von 2,6 Millionen Lichtjahren befindet sich im Galaxienhaufen ZwCl 0024+1652, etwa fünf Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt. Die Forscher fanden den Ring, als sie die Masseverteilung innerhalb des Haufens untersuchten.
Dunkle Materie ist nicht direkt sichtbar, aber sie verrät sich, indem sie mit ihrer Schwerkraft Lichtstrahlen krümmt. Das führt aus der Sicht eines Beobachters zur optischen Verzerrung des hinter ihr liegenden Sternhimmels. Die kreisförmige Ansammlung Dunkler Materie entstand vermutlich vor etwa ein bis zwei Milliarden Jahren, als ZwCl 0024+1652 mit einem anderen massereichen Galaxienhaufen zusammenstieß, vermuten Holland Ford und Myungkook Jee, Astronomen an der Johns-Hopkins-Universität in Maryland, die an der Entdeckung des Rings beteiligt waren.
Kollisionsgeschichte | Diese Simulation zeigt die beiden Galaxienhaufen vor und nach dem Zusammenprall, links aus der Vogelperspektive und rechts aus Sicht der Erde. Die Dunkle Materie fällt zunächst in das Zentrum der Kollision und wird dann nach außen geschleudert.
Bei dem Zusammenstoß der Galaxienhaufen sei die Dunkle Materie ins Zentrum des vereinigten Haufens gefallen, zurückgeprallt und wieder nach außen katapultiert worden. Während sie vom Zentrum wegflog, sei sie jedoch unter dem Einfluss der Schwerkraft allmählich langsamer geworden und hätte sich immer mehr angehäuft. Dabei sei eine Struktur entstanden, die für irdische Beobachter wie ein Ring aussieht. In zuvor untersuchten Galaxienhaufen hatten die Verteilungen der beiden Materieformen stets überein gestimmt – wie man es auch erwarten sollte, da sich die beiden mittels ihrer Schwerkraft gegenseitig anziehen.
Astronomen vermuten schon seit langem, dass im Weltall eine bislang rätselhafte Materieform existiert, die mit "normaler" Materie nur über die Schwerkraft in Wechselwirkung tritt. Diese so genannte Dunkle Materie muss es geben, da andernfalls die Galaxienhaufen auseinander fliegen würden: Die Masse der normalen, sichtbaren Materie reicht nicht aus, um mit ihrer Gravitationswirkung die Haufen zusammenzuhalten. (fs)
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