Fehlende Materie aufgespürt

Röntgensatellit findet heißes Gas zwischen Galaxienhaufen

Die Galaxienhaufen Abell 222 und 223
Die Galaxienhaufen Abell 222 und 223

Utrecht (Niederlande)/Garching - Nur rund fünf Prozent der Masse des Universums besteht aus gewöhnlicher Materie -- Atome, aufgebaut aus Protonen, Neutronen und Elektronen. Aber selbst davon haben die Astronomen bislang nur etwa die Hälfte in Form von Sternen und Gaswolken aufgespürt. Seit langem vermuten die Himmelsforscher deshalb, dass es zwischen den Galaxienhaufen dünn verteiltes, extrem heißes Gas gibt. Jetzt gelang es einem Team deutscher und niederländischer Forscher erstmals, Röntgenstrahlung dieses Gases zwischen zwei 2,3 Milliarden Lichtjahren entfernten Galaxienhaufen nachzuweisen. Die Astronomen berichten demnächst im Fachblatt "Astronomy and Astrophysics" über ihre Entdeckung.

"Das heiße Gas in dieser Brücke ist wahrscheinlich der heißeste und dichteste Anteil des diffus verteilten Gases im kosmischen Netz", erläutert Norbert Werner vom Niederländischen Institut für Weltraumforschung SRON, der das Team leitet. Die gesamte sichtbare Materie im Universum ist entlang filamentartiger Strukturen verteilt, die eine Art Netz bilden. In den Knoten dieses Netzes befinden sich die großen Galaxienhaufen. Die Beobachtungen von Werner und seinen Kollegen zeigen nun, dass die Filamente zwischen den Galaxienhaufen keineswegs leer sind.

Je höher die Temperatur des Gases, desto kurzwelliger ist die von ihm ausgesendete Strahlung. Werner und sein Team machten sich deshalb mit den Detektoren des europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton auf die Suche nach dem fehlenden Gas. Als besonders geeignet für diese Suche erwiesen sich die Galaxienhaufen Abell 222 und 223, da das sie verbindende Filament von der Erde aus gesehen fast genau in der Sichtlinie verläuft. Dadurch wird das Gas aus irdischer Sicht gewissermaßen komprimiert und strahlt entsprechend heller.

Tatsächlich gelang es Werner und seinen Kollegen, eine schwache Strahlung von Wasserstoffgas mit einer Temperatur von etwa zehn Millionen Kelvin nachzuweisen. Die Breite dieser "Gasbrücke" zwischen den Galaxienhaufen beträgt etwa drei Millionen Lichtjahre, berichten die Forscher. "Um die Verteilung der Materie im kosmischen Netz wirklich zu verstehen, müssen wir allerdings viele derartige Systeme beobachten", sagt Werner. "Dafür brauchen wir irgendwann ein spezielles Weltraumteleskop. Unsere Beobachtungen helfen dabei, die Anforderungen für eine solche Mission festzulegen."