Ein Ring aus dunkler Materie

Ein internationales Forscherteam ist mit dem Weltraumteleskop Hubble in einem fernen Galaxienhaufen auf einen Ring aus dunkler Materie gestoßen.

Baltimore (USA) - Es ist das erste Mal, dass die Astronomen auf eine Struktur aus der mysteriösen dunklen Materie gestoßen sind, die sich so deutlich von der Verteilung der normalen leuchtenden Materie unterscheidet. Der Ring ist vermutlich durch den Zusammenstoß zweier Galaxienhaufen entstanden, schreiben die Wissenschaftler im Fachblatt "Astrophysical Journal".

"Zunächst war ich verärgert, als ich den Ring sah -- ich hielt ihn für ein Artefakt, also für einen Fehler in der Datenreduktion", sagt Team-Mitglied James Jee von der Johns Hopkins University, "ich konnte meinem Ergebnis einfach nicht glauben. Aber je mehr ich versuchte, den Ring wegzubekommen, desto stärker trat er hervor. Es dauerte über ein Jahr, bis ich mich selbst davon überzeugen konnte, dass der Ring real ist. Ich habe schon viele Galaxienhaufen beobachtet, aber so etwas habe ich noch nie gesehen."

Dunkle Materie besteht aus bislang unbekannten Elementarteilchen und tritt mit normaler Materie -- also dem Stoff, aus dem Sterne, Planeten und Lebewesen sind -- nur über die Schwerkraft in Wechselwirkung. Galaxienhaufen bestehen zu rund 80 Prozent aus dunkler Materie - gäbe es diese geheimnisvolle Substanz und ihre zusätzliche Anziehungskraft nicht, würden die Haufen durch die Bewegung der Galaxien auseinander fliegen. Die Astronomen können die dunkle Materie zwar nicht direkt sehen, doch sie können aus der Ablenkung des Lichts von Hintergrundgalaxien auf die Schwerkraftwirkung der dunklen Materie schließen und daraus ihre Verteilung berechnen.

Ursache für die Existenz des Rings könnte eine gewaltige Kollision vor ein bis zwei Milliarden Jahren sein. Vor vier Jahren war Oliver Czoske vom Argelander Institut für Astronomie in Bonn darauf gestoßen, dass es in dem fünf Milliarden Lichtjahre entfernten Haufen mit der Katalogbezeichnung Cl 0024+17 zwei Gruppen von Galaxien gibt, die sich deutlich voneinander unterscheiden. Dies ist ein klares Indiz dafür, dass die Galaxienansammlung aus der Kollision und Verschmelzung zweier Haufen entstanden ist. Computersimulationen von Jee und seinen Kollegen zeigen, dass bei einer solchen Kollision die dunkle Materie zunächst in das Zentrum des Haufens fällt, sich dann wieder nach außen bewegt und dabei langsam durch die Gravitation abgebremst wird -- so entsteht dann der Ring. "Die Kollision bietet uns also die Möglichkeit zu studieren, wie dunkle Materie auf die Schwerkraft reagiert", erklärt Team-Mitglied Holland Ford, ebenfalls von der Johns Hopkins University. "Die Natur führt hier gewissermaßen ein Experiment für uns durch, das im Labor niemals möglich wäre."