Expansion und Dunkle Materie - scinexx | Das Wissensmagazin
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Expansion und Dunkle Materie

Was Hubble über die dunkle Seite unsere Kosmos verriet

Das Universum dehnt sich seit dem Urknall aus - seit einigen Milliarden Jahren sogar schneller. © NASA

Den Daten des Weltraumteleskops Hubble verdanken wir auch grundlegendes Wissen über die dunkle Seite unseres Universums – die Dunkle Energie und die Dunkle Materie. Denn das Teleskop trug entscheidend dazu bei, die Expansion des Kosmos genauer zu bestimmen. Es liefert zudem bis heute spannende und durchaus rätselhafte Informationen über die Dunkle Materie und ihre Eigenheiten.

Schock in Supernova-Studie

Als gleich zwei Forschergruppen mit Hilfe von Hubble die kosmische Expansion genauer eingrenzen wollten, erlebten sie eine Überraschung: Sie hatten erwartet, dass die gegenseitige Anziehung der Materie die kosmische Ausdehnung im Laufe der Zeit verlangsamt, unklar war nur, wie stark. Aber die Supernova-Kartierungen mit Hilfe des Hubble-Teleskops zeigten genau das Gegenteil: Der Kosmos dehnte sich seit rund sechs Milliarden Jahren sogar schneller aus als zuvor.

Für die Astrophysiker und Kosmologen war dies ein echter Schock. Denn das widersprach nicht nur gängiger Theorie, es stellte auch alles auf den Kopf, was man über die Gravitation und ihre Wirkungen zu wissen glaubte. Heute weiß man, dass eine noch immer rätselhafte Kraft, die Dunkle Energie, der Schwerkraft entgegenwirkt und so den Kosmos auseinander treibt.

Diese Kollision von Galaxienclustern verrät, wo die Dunkle Materie (blau) sich verbirgt. Dichtbar ist sie aber normalerweise nicht. © NASA, ESA, CXC, M. Bradac (University of California, Santa Barbara), and S. Allen (Stanford University)

Die Dunkle Materie

Und noch eine dunkle Seite des Kosmos half das Hubble-Teleskop zu entdecken: die Dunkle Materie. Mit seiner Hilfe untersuchten Astronomen, wie massereiche Galaxiencluster das Licht hinter ihnen liegender Lichtquellen verzerren. Das Ausmaß dieses Gravitationslinsen-Effekts verrät, wo sich verborgene Masse im Cluster versteckt – und damit Dunkle Materie.

Mit Hilfe von Hubble-Daten erstellten Astronomen auch die erste Karte der großräumigen Verteilung der Dunklen Materie. Das dreidimensionale Modell machte das verborgene Gerüst sichtbar, an dem sich die normale Materie im Kosmos ausrichtet.

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Erste 3D-Karte der Dunklen Materie © NASA/ESA/Richard Massey (Caltech)

Auch über die Natur der Dunklen Materie verraten Hubble-Daten einiges – liefern aber auch einige Widersprüche. So berichteten Astronomen im März 2015, dass die Dunkle Materie bei Kollisionen zweier Galaxiencluster offenbar nicht miteinander wechselwirkt. Nur wenige Wochen später aber zeigten Beobachtungen einer Kollision von vier Galaxien mit dem Hubble-Teleskop das genaue Gegenteil: Ein Klumpen Dunkler Materie hinkte seiner Galaxie hinterher – ein Indiz dafür, dass er durch eine Wirkung der Teilchen der Dunklen Materie untereinander ausgebremst wurde.

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Nadja Podbregar
Stand: 24.04.2015

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Das Weltraumteleskop Hubble
Ein Teleskop revolutioniert unsere Sicht des Kosmos

Ein echter Star
Was macht das Weltraumteleskop so erfolgreich?

Gezielter Blick
Wie findet Hubble seine Zielobjekte?

Hubbles Augen
Wie funktioniert das optische System des Teleskops?

Das Eckige muss ins Runde
Hubbles Flügel - die Solarsegel des Teleskops

Hubbles Vermächtnis
Die wissenschaftlichen Highlights des Teleskops

Expansion und Dunkle Materie
Was Hubble über die dunkle Seite unsere Kosmos verriet

Schwarze Löcher, Sternenwiegen und Planeten
Noch mehr Hubble-Highlights

Und die Zukunft?
Wie es mit Hubble weitergeht

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