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StartseiteForschung aktuellDas dunkle Geheimnis der Dunklen Materie16.06.2010

Das dunkle Geheimnis der Dunklen Materie

Bonner Physiker formuliert neue Kritik an der Existenz Dunkler Materie

Astronomie. - Der Astronom Professor Pavel Kroupa von der Universität Bonn hat in einer neuen Studie Zweifel an der Theorie der Dunklen Materie geäußert und deren Existenz infrage gestellt. Seine Argumente fußen auf Beobachtungen der Anordnung von Nachbargalaxien unserer Milchstraße.

Von Jan Lublinski

Was ist dran an der Dunklen Materie? (ESO)
Was ist dran an der Dunklen Materie? (ESO)

Der Astronomie-Professor Pavel Kroupa von der Universität Bonn provoziert gern. Er ist bekannt dafür, dass er die Theorien seiner Kollegen scharf kritisiert, insbesondere das Konzept der Dunklen Materie. Dieser geheimnisvolle Stoff im Weltall soll, der gängigen Lehrmeinung zufolge, aus unsichtbaren Teilchen bestehen, die wie ein Fliegenschwarm in großer Zahl um die Galaxien herumschwirren. Kroupa:

"Ich denke, es ist so, dass die große Mehrzahl von Astronomen der Meinung ist, dass Dunkle Materie existiert. Das wird also gar nicht infrage gestellt. Deswegen will man dann eine ungefähre Übereinstimmung finden. Dann ist man schon sehr glücklich sozusagen."

Tatsächlich ist die Dunkle Materie eines der erfolgreichsten Konzepte der modernen Astronomie, auch wenn es den Physikern bislang nicht gelungen ist, diese Teilchen direkt zu messen. Mit den unsichtbaren Teilchen können Astronomen erstaunlich gut beschreiben, wie sich das Weltall nach dem Urknall entwickelt hat. Wie die Dunkle Materie die gewöhnliche Materie mit ihrer Schwerkraft anzieht und wie sie auf diese Weise dafür gesorgt hat, dass Sterne und Galaxien entstanden sind.

Doch bei den Einzelheiten der Galaxienentwicklung, dort, wo der Einfluss der gewöhnlichen, sichtbaren Materie immer größer wird, sieht Pavel Kroupa einige Probleme. Er hat jetzt, gemeinsam mit einer Gruppe von Kollegen einen Fachaufsatz publiziert, der eine Reihe von Schwachstellen in der gängigen Dunkle-Materie-Theorie behandelt. Er fragt darin, ob es Zeit ist für einen Paradigmenwechsel, also einen radikalen Perspektivwechsel in der Astronomie:

"Die Logik des Arguments ist die, dass man erst mal annimmt, dass Dunkle Materie existiert. Das ist eine völlig relevante Annahme, mit der rechnet man dann. Und mit der Zeit, mit der die Computer immer besser geworden sind, konnte man immer bessere Ergebnisse erzielen, detaillierter aufgelöst. Und die werden verglichen mit den Beobachtungsdaten. Und es hat sich jetzt herausgestellt, dass das nicht mehr klappt, das heißt, ich muss weggehen von dieser Annahme."

Die Schwachstellen in der Dunklen-Materie-Annahme, die Kroupa ausgemacht hat, betreffen die Beschreibung unserer galaktischen Nachbarschaft, auch "Lokale Gruppe" genannt: Dazu gehören unsere Galaxie, die Milchstraße, der Andromedanebel und viele kleine sogenannte Satellitengalaxien, die um die beiden Großen herumkreisen. Von diesen Satellitengalaxien sind elf schon längere Zeit bekannt, 13 sind erst in den vergangenen Jahren entdeckt worden. Marcel Pawlowski, einer von Kroupas Mitarbeitern, hat sich genau angeschaut, wo diese Satellitengalaxien sich befinden:

"Und wenn man das für mehrere Satelliten weiß, können wir sozusagen diese räumliche Verteilung um die Milchstraße herum uns anschauen und wir haben dabei festgestellt, dass diese 13 neuen Satelliten in einer Scheibe angeordnet sind."

Das heißt, diese 13 Galaxien drehen sich wie Planeten auf einer Ebene um die Milchstraße und den Andromedanebel. Gleiches gilt auch für die elf bereits länger bekannten Galaxien. Und Pawlowski kann nun mit seinen Rechnungen zeigen, dass die alten wie auch die neuen Satellitengalaxien in der gleichen Ebene liegen:

"Das heißt, unabhängig davon, ob man nur die großen, die hellen Satelliten oder nur die kleinen betrachtet, kommt man zu einer Scheibe an Satellitengalaxien. Und diese Scheibe wird in der klassischen Standardkosmologie nicht erwartet."

Denn nach Berechnungen mit der Dunkler Materie müssten die Satellitengalaxien kreuz und quer um Milchstraße und Andromedanebel herumkreisen. Für Kroupa und Pawlowski ein Hinweis auf das Versagen der Theorie. Doch andere Wissenschaftler sehen das Dunkle-Materie-Konzept dadurch noch lange nicht in Gefahr. Ihr Gegenargument: Die Teleskope, die derzeit nach neuen, dunklen Sternen Ausschau halten, hätten bislang nur einen Ausschnitt des Weltalls absuchen können und darum noch keine Galaxien entdeckt, die außerhalb der Ebene liegen.Insgesamt sind die Kritikpunkte von Kroupa und Kollegen eine Mischung aus wissenschaftlich anfechtbaren Argumenten und bekannten, bereits publizierten Problemen. Ein bahnbrechender Schritt hin zu einem Paradigmenwechsel sind sie nicht. Kroupa:

"Die Diskussion beginnt jetzt. Man wird jetzt unsere Argumente genau unter die Lupe nehmen und dann gucken, wo wir möglicherweise Fehler gemacht haben. Das ist die Debatte in der Wissenschaft, die auch sehr gesund ist, die dauert lang, und am Ende des Tages, also in recht vielen Jahren werden wir hoffentlich zu einem neuen Bild kommen."

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