Kosmische Kollision trennt Dunkle Materie von normaler Materie

5,7 Milliarden Lichtjahre von uns entfernt stoßen zwei Galaxienhaufen zusammen - und liefern Informationen über den unsichtbaren Bestandteil des Universums

Kollidierende Galaxienhaufen
Kollidierende Galaxienhaufen

Santa Barbara (USA) - Der Zusammenstoß zweier Galaxienhaufen zeigt, dass sich Dunkle Materie anders verhält als gewöhnliche, sichtbare Materie. Das belegen Beobachtungen mit dem Röntgensatelliten Chandra und dem Weltraumteleskop Hubble, über die ein internationales Astronomenteam demnächst im Fachblatt "Astrophysical Journal" berichtet. Während das Gas in den Galaxienhaufen durch die Kollision abgebremst wird und sich in der Mitte ansammelt, strömt die Dunkle Materie der beiden Haufen nahezu ungehindert durcheinander hindurch.

Es ist nicht der erste Fall, dieser 5,7 Milliarden Lichtjahre entfernte Doppel-Haufen mit der Katalogbezeichnung MACS J0025.4-1222, bei dem die Himmelsforscher eine solche Separation der Dunklen Materie von der gewöhnlichen Materie beobachten. Über ein ähnliches Phänomen bei dem so genannten "Bullet-Haufen" berichtete bereits vor zwei Jahren ein anderes Team von Astronomen. Doch da es sich dabei noch um einen Ausnahmefall zu handeln schien, gab es Zweifel an der korrekten Interpretation der Beobachtungen.

Nun zeigen jedoch die Beobachtungen der kollidierenden Galaxienhaufen MACS J0025.4-1222 durch Maruša Bradaç von der University of California in Santa Barbara und ihren Teamkollegen, dass die Trennung von Dunkler und normaler Materie beim Zusammenstoß von Galaxienhaufen offenbar die Regel ist. Die Astronomen konnten mit dem Chandra-Satelliten im Röntgenbereich das Leuchten des heißen Gases in den Haufen beobachten. Um die Verteilung der Dunklen Materie zu bestimmen, analysierten die Astronomen die Form von weit hinter dem Doppel-Haufen stehenden Galaxien. Durch seine Schwerkraft wirkt MACS J0025 wie eine gigantische, verzerrende Linse - und aus der Stärke der Verzerrung lässt sich die Verteilung der Masse in den kollidierenden Haufen berechnen.

Die deutliche Trennung bestätigt, dass die Dunkle Materie mit normaler Materie - und auch mit sich selbst - nahezu ausschließlich über die Schwerkraft wechselwirkt. Dunkle Materie macht etwa 85 Prozent der Masse des Kosmos aus und besteht aus bislang unbekannten Elementarteilchen. Ohne Dunkle Materie könnten große Strukturen wie Galaxien und Galaxienhaufen im Universum weder entstehen noch zusammenhalten - die Schwerkraft der normalen Materie würde dazu nicht ausreichen.