Um die Bedeutung der neuen Karte zu verstehen, muss man an den Anfang des Universums zurückgehen. Als das Universum entsteht, gibt es zunächst nur eine gleichmässige Masse an dunkler Materie und Gas, erklärt der Astrophysiker David Harvey an der ETH Lausanne. Er hat diese neuen Erkenntnisse zusammen mit anderen Forschenden im renommierten Fachmagazin «Nature Astronomy» veröffentlicht.
Diese Dunkle Materie hat enorm viel Masse. Sie beginnt sich an verschiedenen Stellen zu konzentrieren und entwickelt eine enorme Schwerkraft. Sie zieht Gas an. Mit einer hohen Geschwindigkeit beginnt sich die Gaswolke zu verdichten, sie wird immer heisser. So entstehen Sterne, und schliesslich Galaxien wie unsere Milchstrasse. Ohne Dunkle Materie, sagt Harvey, gäbe es weder unser Sonnensystem noch die Erde.
«Grundgerüst des Universums»
Dunkle Materie bilde eine Art Grundgerüst des Universums, sagt er. Gleichzeitig interagiert sie kaum mit «normaler» Materie, also mit Sternen, Wasser oder dem menschlichen Körper. Eine Ausnahme gibt es jedoch: Dunkle Materie übt Schwerkraft aus. Diese Eigenschaft machten sich Harvey und sein Team zunutze, um eine Karte der Dunklen Materie zu erstellen. Die Forschenden haben mit Aufnahmen des James-Webb-Weltraumteleskops gearbeitet.
Es sind Abbildungen von Galaxien in enorm hoher Auflösung, und darauf kann man erkennen, dass die Galaxien verzerrt sind. Genauer gesagt ist das Licht verzerrt, das die Galaxien ausstrahlen und das vom James-Webb-Teleskop gemessen wird.
Verantwortlich dafür ist die Dunkle Materie. Mit ihrer hohen Masse beeinflusst sie die Bahn des Lichts auf dem Weg von der Galaxie zum Teleskop. Es gibt nichts anderes, das eine derart hohe Masse und damit Schwerkraft hat. Und so kann man den Rückschluss ziehen, dass es sich um Dunkle Materie handeln muss. Das ist der entscheidende Schritt, um eine Karte zu erstellen. Dort, wo das Licht verzerrt wird, muss sich auch die Dunkle Materie befinden, erklärt der Astrophysiker Harvey.
Die Karte soll helfen, zu verstehen, welche Rolle Dunkle Materie bei der Entstehung des Universums gespielt hat. Deshalb sei es auch so entscheidend, dass das James-Webb-Teleskop so weit in die Vergangenheit schauen kann.
Ein Schritt näher an noch Verborgenes
So lasse sich nämlich erforschen, wie sich Dunkle Materie über die Zeit verändert hat. Und vielleicht kommt die Menschheit so auch der Frage näher, was Dunkle Materie ist und woraus sie besteht. Es gibt Schätzungen, dass es im Universum fünfmal mehr Dunkle Materie gibt als «normale» Materie.
Die neue Karte soll also den Weg weisen, wie Dunkle Materie weiter ergründet werden kann. Sie bringt uns einer Welt näher, die sich unsichtbar, unertastbar hinter unserer Realität verbirgt und doch entscheidend dafür ist, dass es uns überhaupt gibt.
