Ist dunkle Materie durchsichtig?

Das Ergebnis basiert auf 19 Abstimmungen

Ja 78%
Nein 21%

17 Antworten

Ja

Hallo WerniBeinhart,

bis heute gibt es eine ganze Reihe von Beobachtungsdaten, die Hinweise auf die Existenz von Materie geben, die wir nicht sehen - nicht sehen, weil sie anders als normale Materie nicht mit Licht wechselwirkt. Das Licht dringt ungehindert und unverändert hindurch - es wäre also eigentlich richtiger von "Unsichtbarer Materie" zu sprechen, satt von "Dunkler Materie".

Welche Beobachtungsdaten sind das?

  • In den 1930ern beschrieb Zwicky die Bewegungen von Galaxien in Galaxienhaufen... und stellte fest, dass sie sich zu schnell bewegen. So als ob mehr Masse im Spiel wäre.
  • in den 1970ern fand Vera Rubin, dass die Sterne in Galaxien zu schnell um das Zentrum kreisen. Ohne zusätzliche unsichtbare Materie können die Galaxien mit den beobachteten Rotationsgeschwindigkeiten eigentlich gar nicht stabil sein.
  • Im "Bullet-Cluster" haben sich zwei Galaxien durchdrungen. Ihr mit Gravitationslinsentechnik gemessener Massenschwerpunkt liegt vor dem Schwerkunkt der sichtbaren Massen, so als ob große unsichtbare Massen nicht durch die elektromagnetische Wechselwirkung abgebremst worden wären.
  • Die mit WMAP und PLANCK vermessene Hintergrundstrahlung zeigt sehr deutliche Hinweise auf nicht elektromagnetisch wechselwirkende Materie in der Verteilung ihrer Schwankungen (Anisotropien). Gerade das Spektrum dieser Anisotropien kann kein Konkurrenzmodell erklären.

Was man vermutet, worum es sich handelt:

Um eine bislang unentdeckte Art von Elementarteilchen. Also etwas, das über das "Standardmodell der Teilchenphysik" hinausgeht. Es gibt mit den Stringtheorien zum Beispiel ohnehin Modelle, die solche Teilchen vorhersagen. Entdeckt sind sie bislang allerdings nicht. Man muss deshalb von einer reinen Hypothese sprechen.

Die meisten Physiker sind von ihrer Richtigkeit überzeugt, weil man damit so viele unterschiedliche Beobachtungen erklären kann. Das ist eigentlich immer typisch dafür, dass man einem bislang unentdeckten Phänomen auf der Spur ist.

Was auch diskutiert wird:

Als Konkurrenzerklärung für obige Beobachtungen wird geschaut, ob man das Gravitationsgesetz für sehr große Entfernungen vielleicht modifizieren muss. Diese "modified Newton Dynamic" Modelle oder ihre relativistische Variante, die "Tensor-Vektor-Skalar"-Theorie von Bekenstein können ausnahmslos die Anisotropien der Hintergrundstrahlung nicht korrekt abbilden. Das Modell "Allgemeine Relativitätstheorie mit Dunkler Materie" kann das. Dagegen spricht auch, dass man eine Zwerggalaxie ohne Dunkle Materie entdeckt hat. Während es Gründe geben mag, warum diese Galaxie ihre Dunkle Materie verloren hat, würde das Gravitationsgesetz dort auch gelten...

https://www.weltderphysik.de/gebiet/universum/news/2018/zwerggalaxie-ohne-dunkle-materie/

Was Dunkle Materie sicher nicht ist:

Staub, erlosche Sterne und Schwarze Löcher sind zwar zum Teil nicht sichtbar (Staub in manchen Frequenzbereichen meist schon), liefern in der Summe aber sicher(!) nicht genug Masse, um die Effekte von Dunkler Materie erklären zu können.

Grüße

Wenn man sehnsüchtiger auf deine Antwort gewartet hat, als auf ein Paket :)

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Wobei man Staub, erlosche Sterne und Schwarze Löcher auch als Teil der Dunklen Materie betrachten muss. Wie Du aber richtig schreibst, sie erklären nicht die komplette Masse, die hierfür notwendig ist.

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Diese Frage ist sinnlos!

Dunkle Materie ist ein Füllbegriff für etwas, was wir nicht kennen, aber vermuten, dass es existieren könnte. Hier sind unsere Modelle offensichtlich noch nicht gut genug, um die Entwicklung des Universums zu erklären.

Wenn wir also nicht wissen, ob es existiert, kann man auch keine Aussagen über Eigenschaften machen. Bis jetzt haben wir nichts gefunden. Das kann bedeuten, es gibt keine dunkle Materie oder sie hat komische Eigenschaften.

Das wissen wir nicht, da dunkle Materie nur auf einer Hypothese beruht. Sie wurde postuliert, um die hohe Umdrehungsgeschwindigkeit von Galaxien zu erklären, weil die Gravitation der normalen sichtbaren Materie eigentlich nicht ausreicht, die Galaxien am Auseinanderdriften zu hindern. Laut Hypothese soll dunkle Materie nur über die Gravitation wirken und nicht elektromagnetisch wechselwirken.

Ergänzung: Durch das Fehlen der elektromagnetischen Wechselwirkung (laut Hypothese) ist "unsichtbar" naheliegend.

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