James-Webb-Weltraumteleskop zeigt Dunkle Materie
Dunkle Materie macht den Großteil des Universums aus. Eine neue Himmelskarte gibt Hinweise, welchen Einfluss sie auf den sichtbaren Teil des Universums hat.
Dunkle Materie im All
(Bild: Gavin Leroy/ COSMOS-Webb)
Dunkle Materie gilt als das unsichtbare Gerüst des Universums. Eine neue Karte des Himmels zeigt, wie sie den sichtbaren Teil des Universums beeinflusst.
Die Karte wurde mithilfe des James Webb Space Telescopes (JWST) erstellt. Die Astronomen richteten das Weltraumteleskop auf einen Bereich am Himmelsäquator im Sternbild Sextant, der die Größe von etwa 2,5 Vollmonden hat. 255 Stunden lang beobachtete JWST den Himmelsbereich und erfasste 800.000 Galaxien, zehn Mal so viele wie mit Teleskopen auf der Erde in dem Bereich ausgemacht haben und doppelt so viele wie 2007 das Weltraumteleskop Hubble.
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Ziel der Beobachtung war, die Position der normalen Materie hier genau zu erfassen und sie dann mit der Position der dunklen Materie zu vergleichen. Dunkle Materie soll etwa 85 Prozent des Universums ausmachen und gilt als dessen unsichtbares Gerüst. Allerdings ist sie unsichtbar: Sie strahlt kein Licht aus, sie reflektiert, absorbiert und blockiert es nicht. Damit kann sie mit Teleskopen nicht erfasst werden.
Dunkle Materie interagiert aber durch die Schwerkraft mit dem sichtbaren Universum: Große Cluster dunkler Materie haben genug Masse, um den Raum selbst zu krümmen. Dadurch wird das Licht von Galaxien verzerrt, wenn es auf dem Weg zur Erde durch die gekrümmte Struktur der Raumzeit passiert. Der Effekt kann so stark sein, dass er mit bloßem Auge wahrnehmbar ist.
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JWST erfasst Verzerrungen des Lichts
In diesem Fall ist der Effekt jedoch sehr schwach, das Licht wird nur sehr geringfügig abgelenkt. Die Auflösung des JWST ist so hoch, dass die winzigen Verzerrungen erfasst werden konnten.
Die Karte mache die Interaktion der Dunklen Materie mit der normalen sichtbar, erläutern die Forscher in der Fachzeitschrift Nature Astronomy. Beide seien eng miteinander verbunden: „Wo immer wir ein großes Cluster aus Tausenden von Galaxien sehen, sehen wir an derselben Stelle auch eine ebenso große Menge an dunkler Materie. Und wenn wir eine dünne Kette aus normaler Materie sehen, die zwei dieser Cluster verbindet, sehen wir auch eine Kette aus dunkler Materie“, sagte Co-Autor Richard Massey. „Sie haben nicht nur die gleiche Form. Diese Karte zeigt uns, dass dunkle Materie und normale Materie immer am selben Ort waren. Sie sind zusammengewachsen.“
(Bild: NASA/STScI/J. DePasquale/A. Pagan)
Die Forschung vermutet, dass in der Frühzeit des Universums die dunkle Materie Klumpen bildete und diese dann normale Materie anzogen. So entstanden Regionen mit genügend Material, dass sich Sterne und Galaxien bilden konnten.
„Unsere Karte zeigt in noch nie da gewesener beispielloser Präzision, wie eine unsichtbare Komponente des Universums die sichtbare Materie so strukturiert hat, dass Galaxien, Sterne und letztlich auch das Leben entstehen konnten“, sagte Co-Autor Gavin Leroy. „Die Karte zeigt damit die unsichtbare, aber wesentliche Rolle der Dunklen Materie, als die wahre Architektin des Universums, die nach und nach die Strukturen schafft, die wir durch unsere Teleskope beobachten.“
(wpl)
