Mithilfe von Simulationen wollen Wissenschafter vom California Institute of Technology der Dunklen Materie auf die Spur kommen. Aktuelle Beobachtungen zeigten, dass die sichtbare Materie der Zwerggalaxie Triangulum II (roter Kreis links) minimal ist im Verhältnis zur festgestellten Dunklen Materien (rechts, blau). Derartige von Dunkler Materie dominierte Galaxien könnten sich als nützlich erweisen beim direkten Nachweis der Dunklen Materie.
Pasadena – Dunkle Materie trägt nicht ohne Grund diese Bezeichnung: Obwohl die Masse dieser mysteriösen Substanz jener der herkömmlichen Materie um das Vielfache übersteigt, ist es Wissenschaftern bisher noch nicht gelungen, die Partikel auszumachen, aus denen die Dunkle Materie möglicherweise besteht. Ihre Existenz lässt sich vorerst allein indirekt durch ihren gravitativen Einfluss belegen – und dieser ist mitunter gewaltig: US-Astronomen haben nun eine Zwerggalaxie entdeckt, die die bislang größte Konzentration von Dunkler Materie beherbergt.
Die Zwerggalaxie Triangulum II ist ein kleines, schwer beobachtbares Gebilde am Rande der Milchstraße und besteht aus gerade einmal 1.000 Sternen. Wissenschafter um Evan Kirby vom California Institute of Technology haben anhand der Umlaufgeschwindigkeit einiger Sterne die Gesamtmasse der Galaxie bestimmt – und die erwies sich als überraschend groß.
"Die festgestellte Masse ist gewaltig im Vergleich zur zusammengezählten Masse aller beobachtbaren Sterne dieser Galaxie", berichtet Kirby. "Daraus lässt sich nur eines schließen: Das Menge an Dunkler Materie ist riesig und im Verhältnis zur herkömmlichen Materie mit Sicherheit höher als bei jeder anderen bekannten Galaxie."
Gammastrahlung als möglicher Indikator
Damit avanciert Triangulum II zu einem Top-Kandidaten, wenn es darum geht, die Signatur von Dunkler Materie direkt nachzuweisen. Eine Theorie geht davon aus, dass sich Dunkle Materie aus sogenannten WIMPs (weakly interacting massive particles) zusammen setzt. Die Partikel löschen einander gemäß dieser These gegenseitig aus, wenn sie miteinander kollidieren und produzieren dabei Gammastrahlung. Diese könnte nach Ansicht der Physiker von der Erde aus nachweisbar sein.
Eine andere Gruppe von Wissenschaftern von der französischen Universität Straßburg hat ebenfalls Sterne im äußeren Bereich von Triangulum II genauer unter die Lupe genommen. Verblüffenderweise bewegten sich diese Sterne schneller als jene, die sich näher am Zentrum der Zwerggalaxie befinden – eigentlich hatten die Forscher das Gegenteil erwartet.
"Unsere nächsten Schritte werden sein, die Messungen unserer Kollegen zu überprüfen," erklärte Kirby. "Wenn sich herausstellt, dass sich die äußeren Sterne doch nicht schneller bewegen als die inneren, dann dürfte sich die Galaxie vermutlich in einem dynamischen Gleichgewicht befinden. Sollte dies zutreffen, dann würde sich Triangulum II bestens dafür eignen, Dunkle Materie anhand von Gammastrahlung zu identifizieren." (red, 21.11.2015)