Britische Astronomen haben eine Idee entwickelt, mehr über die mysteriöse Dunkle Materie im Universum herauszubekommen: Wenn die Dunkle Materie aus energiereichen und schnellen Teilchen besteht und damit “warm” ist, wie die Astronomen sagen, dann muss es noch sehr alte Sterne in unserer Milchstraße geben, die keinerlei Spuren von schweren Elementen wie Eisen beinhalten. Andernfalls ist die Dunkle Materie “kalt” und besteht aus langsameren Teilchen. Das folgt aus Computersimulationen der Astronomen Liang Gao und Tom Theuns von der Universität von Durham. Sie wollen nun die Milchstraße nach solchen sehr alten und sehr leichten Sternen ohne schwere Elemente durchmustern.
Die Forscher simulierten die Galaxien- und Sternentstehung in einem Supercomputer. In ihrer Modellvorstellung prägt die Dunkle Materie durch ihre Gravitationswirkung die Entstehung der Galaxien. Dabei kommt es allerdings darauf an, wie sich die Dunkle Materie selbst im Weltraum verteilt und ausbreitet. Die Astronomen führten daher zwei Berechungen für eine “warme” und eine “kalte” Dunkle Materie durch. Im ersten Fall sind die ? noch unbekannten ? Elementarteilchen der Dunklen Materie energiereicher und schneller.
Die Simulation mit warmer Dunkler Materie zeigte nun, dass sich Galaxien entlang weiter Bänder und Netzwerke im Universum verteilen. Es entstehen viele leichte Sterne, die eine sehr lange Lebensdauer haben. Manche könnten bis heute überdauert haben, schätzen die Forscher. Da sie keine schweren chemischen Elemente beinhalten, könnten Forscher sie am Himmel ausfindig machen. Dies wäre eine Bestätigung der warmen Dunklen Materie. Im Szenario der kalten Dunklen Materie wären schwerere Sterne entstanden, die aufgrund ihrer kurzen Lebensdauer schon alle ausgebrannt und in einer Supernova verglüht wären.
Die Forscher wollen daher nach leichten und sehr alten Sternen in der Milchstraße suchen. Die Hypothese der warmen Dunklen Materie ist für sie auch daher attraktiv, da sie das Entstehen sogenannter supermassiver Schwarzer Löcher erklären könnte. Die langgestreckten Band- und Netzstrukturen von Sternen und Galaxien könnten unter bestimmten Umständen kollabieren und zu einem gewaltigen Schwarzen Loch führen. Zu dem wenigen, was Astronomen über die Dunkle Materie wissen, zählt, dass sie etwa ein Viertel des Universums ausmacht.
Liang Gao und Tom Theuns (Universität von Durham): Science, Band 317, Seite 1527 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
