Dunkle Materie und Dunkle Energie

Dunkle Materie:

Die Bewegung der Sterne in unserer Milchstraße, die Bewegung einzelner Galaxien in Galaxienhaufen, das Verhalten von Wasserstoffgas in Galaxienhaufen und die Existenz und das Ausmaß von Gravitationslinsen (das bedeutet die Lichtablenkung des Lichts von Hintergrundgalaxien durch die Schwerkraft im Vordergrund stehender Galaxienhaufen, die zu Mehrfachabbildungen und Verzerrungen der Hintergrundgalaxien führen, analog zur Wirkung einer optischen Linse) lassen sich durch die gravitative Wirkung der sichtbaren Himmelskörper allein nicht erklären. Mehrere voneinander unabhängige Bestimmungsmethoden haben – schon seit den 1930-iger Jahren – gezeigt, dass die Masse der nichtleuchtenden Materie in Galaxien um das Zehnfache und in Galaxienhaufen um das Fünfzigfache größer sein muss als die Masse der leuchtenden Materie.

Weil diese Materie zwar eine Schwerkraftwirkung besitzt, aber nicht leuchtet, spricht man von Dunkler Materie.

Diese Dunkle Materie besteht zumindest teilweise aus normaler Materie (z.B. Protonen, Neutronen, Elektronen, Gas, Staub, Planeten, braune Zwerge). Alle bisherigen Beobachtungen zeigen aber, dass deren Masse bei weitem nicht ausreicht, die beschriebenen gravitativen Wirkungen zu erklären; vielmehr scheint es sich dabei um Teilchen zu handeln, die bisher – abgesehen von ihrer Schwerkraftwirkung – nicht nachweisbar sind, weil sie mit der normalen Materie nicht in Wechselwirkung treten. Sie werden deshalb als WIMPs (weakly interacting massiv particles = schwach wechselwirkende massereiche Teilchen) bezeichnet.

Ganz wichtig: obwohl die Existenz der Dunklen Materie derzeit unstrittig ist, ist die Natur dieser Teilchen nicht bekannt und auch ihre Existenz ist nach wie vor hypothetisch!

Die Schwerkraft der Dunklen Materie ist die wichtigste Kraft, die die Strukturen des Universums zusammenhält und ist die Ursache dafür, dass sich Galaxien und Galaxienhaufen überhaupt gebildet haben.