Die dunkle Zeit begann vor 10 Jahren. Damals im Jahr 1998 behaupteten
die Astronomen, dass die „normale Materie“, die uns umgibt,
und die wir in den Teleskopen sehen können, nur wenige Prozent
des Universums ausmacht. Der Rest sei „dunkle Materie“.
Zwei amerikanische Astronomenteams hatten unabhängig voneinander
mehrere Messungen an Supernovae vorgenommen. Die Arbeitsgruppen wollten
herausfinden, wie stark die Gravitation großer Massen die Expansion
des Weltalls abbremst. Supernovae sind gewaltige kosmische Explosionen,
die für kurze Zeit heller strahlen können als eine ganze Galaxie.
Diese gigantischen Energieausbrüche eignen sich gut zur Vermessung
der Raumzeit. Das Ergebnis war überraschend und alarmierte weltweit
die Physiker und Kosmologen. Die Ausdehnung des Weltalls bleibt nicht
gleich oder wird gebremst sondern beschleunigt sich sogar.
Der Grund dieser Aufregung liegt in der Vermutung, dass es im Universum
eine Materie geben muss, die nicht strahlt, die erwähnte dunkle
Materie. Materie, die eine Temperatur über dem absoluten Nullpunkt
(-273,16 Grad Celsius) hat, strahlt elektromagnetische Wellen ab. Aus
der Wellenlänge der Strahlung kann man mit Hilfe verschiedener
Theorien (z.B. das Stefan-Boltzmann-Gesetz) die Temperatur errechnen.
Wir kennen beispielsweise die Temperaturen von Sternen, ohne dass dort
zuvor ein Thermometer installiert wurde. Unser Universum enthält
sogar eine Temperaturstrahlung, die den ganzen Raum erfüllt. Man
nennt sie wegen ihrer Wellenlänge im Mikrowellenbereich „Cosmic
Microwave Background Radiation“ (CMBR). Diese Hintergrundstrahlung
entstand etwa 380000 Jahre nach dem Urknall, als Materie und Strahlung
ein thermisches Gleichgewicht bildeten.
Die Kosmologen wissen also, dass unser Universum viel mehr Materie
enthalten muss, als man zurzeit sehen kann. Es gibt deutliche Anzeichen
dafür, beispielsweise Galaxien, die sich schneller drehen als erwartet.
Sie müssen unsichtbare Materie oder Energie enthalten, denn diese
sendet keinerlei Strahlung aus. Die Vermutung, wonach dunkle Materie
existiert, entstand bereits 1933, als der Schweizer Astronom Fritz Zwicky
einen Galaxienhaufen beobachtete und ahnte, dass darin mehr Materie
steckt, als man sehen kann. Heute ist klar: Für mindestens drei
Viertel der Energie- bzw. Materiedichte im Universum haben wir (noch)
keine Erklärung.
Die unbekannte dunkle Materie ist eine große Herausforderung
für die Physiker und Kosmologen. Während Ideologen nur Luftwurzeln
in Wolkenkuckucksheimen schlagen, gründen Wissenschaften auf Wissen,
das zwangsläufig neue Fragen, damit neue Rätsel und am Ende
doch wieder helle Zeiten neuen Wissens hervorbringen.
Jahresübersicht 2008
No Blast?
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Rudolf Oeller: