Dunkle Materie einfach erklärt: der unsichtbare Großteil

Stell dir vor, du wiegst eine Galaxie und das Ergebnis passt nicht. Sie dreht sich viel zu schnell für ihre sichtbare Masse. Genau dieses Rätsel führte zur Dunklen Materie.

Was Dunkle Materie ist

Dunkle Materie ist eine Form von Materie, die kein Licht aussendet. Sie leuchtet nicht, sie reflektiert nicht, sie verschluckt kein Licht. Für unsere Teleskope ist sie unsichtbar.

Bemerkbar macht sie sich nur durch ihre Schwerkraft. Diese Anziehung ist messbar und überall im Kosmos zu finden. Daran wissen wir, dass es sie geben muss.

Wie sie entdeckt wurde

Schon 1933 fiel dem Astronomen Fritz Zwicky etwas auf. Galaxien in einem Haufen bewegten sich zu schnell. Die sichtbare Masse reichte nicht aus, um sie zusammenzuhalten.

Jahrzehnte später vermaß Vera Rubin die Rotation von Galaxien. Auch hier drehten sich die äußeren Bereiche viel zu schnell. Eine unsichtbare Masse musste die Galaxien zusammenhalten.

Warum Galaxien sie brauchen

Ohne zusätzliche Schwerkraft würden schnell rotierende Galaxien auseinanderfliegen. Die sichtbaren Sterne und Gaswolken wiegen dafür zu wenig.

Dunkle Materie liefert die fehlende Anziehung. Sie bildet eine Art unsichtbares Gerüst, in dem die leuchtende Materie eingebettet ist. Erst dieses Gerüst macht stabile Galaxien möglich.

Woraus sie bestehen könnte

Klar ist nur, woraus sie nicht besteht: aus normalen Atomen. Sonst würde sie mit Licht wechselwirken und wäre sichtbar.

Favoriten sind bisher unentdeckte Teilchen, die kaum auf normale Materie reagieren. Forscher suchen nach ihnen in tiefen Untergrundlaboren und an Teilchenbeschleunigern. Gefunden wurde bislang keines.

Wie wir nach ihr suchen

Ein Weg ist die direkte Suche. Empfindliche Detektoren tief unter der Erde warten auf den seltenen Stoß eines Dunkle-Materie-Teilchens.

Ein anderer Weg führt über den Himmel. Dunkle Materie verbiegt das Licht ferner Galaxien wie eine Linse. Aus dieser Verzerrung lässt sich ihre Verteilung kartieren.

Was sie von Dunkler Energie unterscheidet

Dunkle Materie und Dunkle Energie klingen ähnlich, sind aber Gegenspieler. Die Materie zieht durch Schwerkraft an und baut Strukturen auf.

Die Dunkle Energie wirkt entgegengesetzt. Sie treibt die Ausdehnung des Universums an, wie sie auch die Rotverschiebung zeigt. Zusammen prägen sie das Schicksal des Kosmos.

Warum sie so wichtig ist

Dunkle Materie ist kein Randthema, sondern der Großteil aller Materie. Ohne sie gäbe es keine Galaxien und damit keine Sterne und Planeten.

Sie zu verstehen, würde unser Bild vom Universum verändern. Deshalb gehört ihre Suche zu den größten offenen Fragen, wie der Bereich Der Urknall zeigt.