Es wurde eine schlanke Brücke aus dunkler Materie gefunden - nur ein Hinweis auf ein größeres kosmisches Skelett -, die ein Paar entfernter Galaxien miteinander verbindet.
Laut einer Pressemitteilung der Zeitschrift Nature verfolgen Wissenschaftler seit Jahrzehnten eine fadenartige Struktur, die einem kosmischen Netz ähnelt. Dies ist jedoch das erste Mal, dass Beobachtungen bestätigen, dass eine Struktur gesehen wurde. Die aktuelle Theorie legt nahe, dass Sterne und Galaxien ein kosmisches Netz über das Universum verfolgen, das ursprünglich von dunkler Materie angelegt wurde - eine mysteriöse, unsichtbare Substanz, von der angenommen wird, dass sie mehr als 80 Prozent der Materie im Universum ausmacht. Dunkle Materie kann nur durch ihren Gravitationsschlepper wahrgenommen und nur dann gesehen werden, wenn sie das Licht entfernter Galaxien verzerrt.
Astronomen unter der Leitung von Jörg Dietrich, einem Physikforscher am College für Literatur, Wissenschaft und Kunst der Universität von Michigan, nutzten diesen Effekt, indem sie die Gravitationslinsen galaktischer Cluster Abell 222 und 223 untersuchten. Indem sie das Licht von Zehntausenden untersuchten von Galaxien jenseits des Superclusters; Die Wissenschaftler befanden sich etwa 2,2 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt und konnten die durch den Abell-Cluster verursachte Verzerrung darstellen. Die Wissenschaftler geben zu, dass es äußerst schwierig ist, Gravitationslinsen durch dunkle Materie in den Filamenten zu beobachten, da sie wenig Masse enthalten. Ihre Problemumgehung bestand darin, ein besonders massives Filament zu untersuchen, das sich über 18 Megaparsec (fast 59 Millionen Lichtjahre) Raum erstreckte. Die Ausrichtung der Saite verstärkte den Linseneffekt.
Die Ergebnisse des Teams wurden in der Nature-Ausgabe vom 4. Juli 2012 veröffentlicht.
"Es sieht so aus, als gäbe es eine Brücke, die zeigt, dass es eine zusätzliche Masse gibt, die über das hinausgeht, was die Cluster enthalten", sagte Dietrich in einer Pressemitteilung. "Die Cluster allein können diese zusätzliche Masse nicht erklären."
Durch die Untersuchung von Röntgenstrahlen, die vom Plasma im Filament ausgehen und vom XMM-Newton-Satelliten aus beobachtet wurden, berechnete das Team, dass nicht mehr als neun Prozent der Filamentmasse aus dem heißen Gas bestehen können. Computersimulationen deuteten ferner darauf hin, dass nur 10 Prozent der Masse auf sichtbare Sterne und Galaxien zurückzuführen waren. Nur dunkle Materie, sagt Dietrich, könne die verbleibende Masse ausmachen.
"Was aufregend ist", sagt Mark Bautz, Astrophysiker am Massachusetts Institute of Technology, "ist, dass wir in diesem ungewöhnlichen System sowohl dunkle als auch sichtbare Materie zusammen abbilden und versuchen können, herauszufinden, wie sie sich entlang des Filaments verbinden und entwickeln."
Eine Verfeinerung der Technik könnte den Physikern helfen, die Struktur des Universums zu verstehen und die Identität der dunklen Materie zu bestimmen (ob es sich um eine kalte, sich langsam bewegende oder eine warme, sich schnell bewegende Masse handelt. Verschiedene Typen würden sich entlang des Filaments unterschiedlich verklumpen, sagen Wissenschaftler.
Bildunterschrift: Es wird vorausgesagt, dass Filamente der Dunklen Materie, wie das, das die Galaxienhaufen Abell 222 und Abell 223 überbrückt, mehr als die Hälfte aller Materie im Universum enthalten. (Bildnachweis: Jörg Dietrich, Universität Michigan / Universitätsobservatorium München)
