Nützliches Dunkel

schwarzach Die Sterne am Firmament scheinen stillzustehen, deshalb heißen sie ja „Fixsterne“. Aber das sieht nur so aus, weil sie sehr weit von uns entfernt sind. In Wirklichkeit bewegen sie sich mit beachtlichen Geschwindigkeiten von einigen hundert Kilometern pro Sekunde. Erst im 19. Jahrhundert konnte man bei einigen Sternen diese Eigenbewegung durch jahrelange Beobachtungen messen. Heute gibt es bessere Methoden, als zu warten, bis ein Stern ein klitzekleines Stückchen weiterrückt. Man analysiert das Licht, das der Stern abstrahlt. Die Elemente, aus denen die leuchtende Masse besteht, zeigen sich im Lichtspektrum als Linien, die bilden eine Art Strichcode. Jede Linie erscheint bei einer fixen Wellenlänge – sind die Linien zu größeren Wellenlängen verschoben, bewegt sich der Stern von uns weg, bei kürzeren Wellenlängen kommt er auf uns zu. So hat man festgestellt, dass die ganze Milchstraße um eine zentrale Achse rotiert. Natürlich nicht total gleichmäßig; einige Sterne hüpfen in Jahrmillionen auf und ab durch die Hauptebene, es gibt zusammenhängende Sternströme usw. – aber im großen Ganzen ist es eine Drehung. Einmal rundum dauert für die Sonne etwa 240 Millionen Jahre. Dabei ist etwas Merkwürdiges aufgefallen: die Sterne bewegen sich im Mittel schneller, als sie dürften. Ihre Geschwindigkeit ist durch die Gesetze der Himmelsmechanik vorgeschrieben. Je weiter draußen ein Stern seine Bahn zieht, desto langsamer muss er das tun. Genau umgekehrt wie bei einem Autoreifen – da ist ein Punkt auf der Lauffläche ja viel schneller als ein Punkt weiter innen. Sind die Gesetze der Mechanik falsch? Das glaubt niemand, im Sonnensystem halten sich alle Planeten und Monde daran, auch alle Satelliten. Was ist also die Ursache der schnelleren Bewegung?

Anziehungskräfte

Ursache jeder Bewegung im Universum ist Masse. Massen üben aufeinander Anziehungskräfte aus – ohne die würde sich buchstäblich gar nichts bewegen. Es gibt also zusätzliche Masse in der Milchstraße. Problem: man sieht sie nicht, keine Spur von ihr. Daher der Name: Dunkle Materie. Das Licht geht einfach durch sie hindurch, sie „fällt nicht auf“. Die Sache wird nicht dadurch erleichtert, dass diese geheimnisvolle Substanz auch im ganz großen Maßstab wirkt. Galaxien bilden Zusammenballungen, man nennt sie „Haufen“ und „Superhaufen“. Ginge alles mit rechten Dingen zu, müssten die allerdings auseinanderfliegen, bzw. hätten sich gar nicht erst bilden dürfen. Die dunkle Materie hält den Laden sozusagen zusammen. Woraus besteht sie nun? Das weiß kein Mensch. Theorien füllen viele Seiten in den Fachjournalen. Beweise gibt es keine. Was hat das mit uns zu tun? Na ja, in einem Universum ohne zusätzlich Massenanziehung täten die Staub- und Gasmassen sich schwerer mit dem Zusammenballen, Sterne und Planeten bilden. Kann sein, dass es uns ohne diese Materie gar nicht gäbe! Christian Mähr