Funktion oder Schritt: Beobachtungen im Bullet-Cluster
Ein internationales Forschungsprojekt unter Leitung von Pavel Kroupa von der Universität Bonn hat ein neues Modell zur Erklärung der Beobachtungen im Bullet-Cluster vorgeschlagen. Das Modell, bekannt als Modifizierte Newton'sche Dynamik (MOND), behauptet, dass Dunkle Materie nicht erforderlich ist, um die Beobachtungen im Bullet-Cluster zu erklären.
Der Bullet-Cluster 1E 0657-558 besteht aus zwei Galaxienhaufen, die sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit durchstoßen haben. Zwischen den Galaxien ist viel Raum, sodass die Sterne sich einfach aneinander vorbeigeflogen sind. Das heiße Gas zwischen den Galaxien hat sich extrem aufgeheizt und ist in der Mitte der beiden Haufen geblieben. Diese Röntgenstrahlung verrät die Ausdehnung, Dichte und damit die Masse des Gases.
Funktion oder Schritt: Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble
Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble haben ergeben, dass das Licht von dahinter liegenden Objekten nicht wie erwartet um das Zentrum gebogen wird. Stattdessen konzentriert sich die Ablenkung auf die Zentren der beiden Galaxienhaufen. Dies deutet darauf hin, dass sich wesentlich mehr Materie als in den Gaswolken befindet, Materie, die uns unsichtbar ist.
Funktion oder Schritt: Alternative Modell zur Dunkler Materie
Das Forschungsprojekt unter Kroupa hat Daten des Weltraumteleskops James Webb verwendet, um die Zahl der Sterne in den beiden Haufen genauer zu berechnen. Es wurde auch bekannt, dass es dort sehr viele schwere Elemente wie Eisen und Sauerstoff gebe. Diese Elemente entstehen in massereichen Sternen, die an ihrem Lebensende zu Neutronensternen oder Schwarzen Löchern kollabieren. Beide sind für uns unsichtbar und zusammen mit der neu berechneten Sternenmasse könnten sie den beobachteten Gravitationslinseneffekt erklären, wenn man das MOND-Modell zugrunde legt.
Auch wenn man die Dunkle Materie als erforderlich für die Beobachtungen im Bullet-Cluster behauptet, muss die Annahme für die dort vorhandene Dunkle Materie deutlich nach unten korrigiert werden. Das MOND-Modell bietet eine Alternative, die die Beobachtungen des Bullet-Cluster ohne Dunkle Materie erklärt.
Funktion oder Schritt: Beobachtungen in anderen Galaxienhaufen
Das Forschungsprojekt unter Kroupa hat auch Beobachtungen in anderen Galaxienhaufen analysiert. In einem dritten Galaxienhaufen wurde eine dritte Galaxie entdeckt, die ohne Dunkle Materie existiert. Diese Beobachtung unterstützt das MOND-Modell und weist darauf hin, dass Dunkle Materie möglicherweise nicht überall in Erscheinung treten muss.
Die Studie von Kroupa's Team wurde im Fachmagazin Physical Review D erschienen. Es wird weiterhin diskutiert, ob Dunkle Materie tatsächlich überall in Erscheinung treten muss oder ob alternative Modelle wie das MOND-Modell eine alternative Erklärung bieten können.
Die Forschung in diesem Bereich ist noch in der Entwicklungsphase und es gibt immer noch viele Fragen, die sich auf die Existenz und die Verteilung von Dunkle Materie beziehen. Trotzdem hat das MOND-Modell bereits einige wichtige Beobachtungen erklärt und weist auf eine alternative Erklärung hin.