Sternenhimmel mit Milchstraße
Pixabay
Pixabay
Wissenschaft

Kärntner erforscht dunkle Materie

In den letzten Jahren ist es der Forschung gelungen, eine Karte des Universums zu zeichnen, auf der zu sehen ist, wie die Milliarden Galaxien verteilt sind. Der Physiker Marcos Bavdaz, der in Kärnten aufwuchs, erforscht bei der Europäischen Weltraumorganisation ESA unter anderem dunkle Materie.

Der vertraute Nachthimmel mit Mond und Venus ist Teil des Sonnensystems und das wiederum ist nur ein winziger Teil der Galaxie, der Milchstraße. Sie ist eine von Milliarden Galaxien, die es im Universum gibt. Auf der unlängst erstellten Karte ist das Universum wie ein riesiger Schwamm dargestellt. Die Fasern dieses Schwamms sind die Galaxien, sie sind rund um dunkle Löcher verteilt. Diese bestehen aus dunkler Materie.

In Griffen aufgewachsen

Marcos Bavdaz wurde 1961 in Brasilien geboren und wuchs in Griffen als Sohn eines slowenischen Bauingenieurs auf. Heute ist er für die Europäische Weltraumorganisation ESA tätig. Er sagt, es scheine so, dass die dunkle Materie nach dem Urknall eine gewisse Ungleichmäßigkeit in der Verteilung gehabt habe: „Im Wesentlichen, nach dem Urknall, war die Materie recht gleichmäßig verteilt, sowohl die gewöhnliche, als auch die dunkle Materie. Aber es gab ganz geringfügige Dichteschwankungen. Diese Dichteschwankungen haben sich dann vergrößert, speziell in der dunklen Materie. Die hat dann die normale Materie angezogen, sodass sich dort primär Sterne und Galaxien bilden konnten.“

Nur indirekte Messung möglich

Die dunkle Materie ist also wahrscheinlich ausschlaggebend dafür, dass das Universum so ähnlich aussieht wie ein Schwamm. Sie heißt so, weil sie mit Licht keine Wechselwirkung zeigt. Sie leuchtet nicht und wirft auch kein Licht zurück. Sie ist vollkommen dunkel und schwer zu erforschen, denn sie könne nur indirekt gemessen werden, so Physiker Bavdaz: „Wir können sie dadurch messen, indem wir Ungleichmäßigkeiten im Licht sehen, das wir von anderen Objekten bekommen, die dahinter liegen. Wenn wir also dunkle Materie im Vordergrund haben, sagen wir 100 Millionen Lichtjahre entfernt, und wenn wir Galaxien beobachten, die wesentlich weiter entfernt sind, dann würde das Licht von diesen Galaxien etwas abgebogen werden. Man könnte dann aus der Vermessung von diesem Abbeugen des Lichts bestimmen, wie viel Masse man dort gehabt hat.“

Das Euclid-Weltraumteleskop bei einem Test  Euclid Sonde
ESA-Stephane Corvaja
EUCLID-Weltraumteleskop

Immer schnellere Ausdehnung

Am genauesten gelingen solche Messungen mit Weltraumteleskopen. Sie werden mit Raketen in den Weltraum transportiert und senden von dort Bilder auf die Erde. Im vergangenen Sommer schickte die Europäische Weltraumorganisation ESA ein Weltraumteleskop namens EUCLID ins All. Dadurch sollen neue Erkenntnisse über die dunkle Materie gewonnen werden, denn Vieles daran ist noch rätselhaft.

Das riesige Universum wächst ständig und wird immer größer. Lange Zeit ging die Forschung davon aus, dass sich diese Ausdehnung irgendwann einmal verlangsamen würde. In den vergangenen Jahrzehnten habe man aber durch Messungen entdeckt, dass genau das Gegenteil der Fall sei, erklärte Bavdaz: „Das Universum hat etwa vor fünf Milliarden Jahren begonnen, sich immer schneller auszudehnen. Das ist ein kontinuierlicher Übergang, der nicht plötzlich passiert ist. Ab fünf Milliarden Jahren zurück hat man das wirklich merken können, dass das Universum sich nicht langsamer ausdehnt, sondern immer schneller. Das ist auch noch im Gange, die Ausdehnung wird immer schneller und beschleunigt immer weiter.“

Hinter dieser immer schnelleren Ausdehnung des Universums soll die sogenannte dunkle Energie stecken. Zwei Drittel des Universums sollen daraus bestehen.

Sendungshinweis:

Radio Kärnten, 29.1.24

EUCLID soll manche Fragen beantworten: „Wir können also dann sehr weit, sehr tief rein in den Weltraum sehen, sodass wir zehn Milliarden Jahre zurück sehen können. Damit können wir praktisch die Geschichte des Universums messen. Denn je weiter wir in die Entfernung sehen, desto weiter in die Vergangenheit sehen wir auch.“ So sollen auch neue Erkenntnisse über die mysteriöse dunkle Energie möglich werden.

Wenn von Milliarden von Jahren die Rede ist, kann man sich als Laie schwer etwas darunter vorstellen. Auch Bavdaz hat eigenen Angaben zufolge Schwierigkeiten damit. Er zieht Maßstäbe als Orientierungshilfe zu Rate: „Ich vergleiche etwas und gehe stufenweise vor. Ich sehe, wie weit sind die Planeten, die Sonne oder die Sterne in der Galaxie entfernt und so weiter.“

Auch abweichende Ergebnisse interessant

Auch die Dimensionen zu errechnen würde Abhilfe schaffen, so der Physiker: „Dann benutzt man Teleskope, um zu überprüfen, ob das tatsächlich so ist oder nicht und dann stellt man fest, ob es geklappt hat. Das, was ich eigentlich mathematisch vorhergesagt habe aufgrund physikalischer Gesetze, das kann ich auch beobachten. Dann sieht man, dass die Berechnung richtig war.“

Doch auch abweichende Ergebnisse seien wertvoll, sagte Bavdaz. Denn wenn etwas sich als anders herausstelle als gedacht, könne das zu neuen Entdeckungen führen. Es sie also keine Enttäuschung, sondern man stelle dann fest, dass es noch mehr zum Herausfinden geben. „Das macht es so aufregend.“