Der Ursprung der dunklen Materie

Der Weltraum, unendliche Weiten. Wirklich. Sehr unendlich. Fast so unendlich wie die Serie «Das Traumschiff». Fragt man sich, was denn hinter dem letzten der letzten der allerletzten Sternenkrümel kommt, die durch diese unendlichen Weiten treiben, dann fängt einem langsam das Hirn zu kochen an. Denn es wird schnell klar: Es geht noch weiter. Sollte das Universum nämlich doch nicht unendlich, sondern nur sehr gross sein, dann folgt daraus, dass es hinter der «Grenze» unseres Universums irgendwie weitergeht, und dahinter ebenfalls und so weiter. Echt ermüdend das. Hilft aber leider nicht beim Einschlafen.

Als ob das nicht genug wäre, ist das Universum auch noch unglaublich kompliziert. Vieles ist da, was wir nicht verstehen oder auch nur davon wissen. Schwarze Löcher, dunkle Energie, dunkle Materie oder die Schuhschränke unserer Frauen.

Bleiben wir beim Einfachen und nehmen uns die dunkle Materie und dunkle Energie vor.

Lassen wir es einfach. Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die gemessene Materie  und Energie nicht mit den im Universum gemessenen Gravitationskräften und Expansionsdynamiken zusammenpasst. Was wir sehen, reicht nicht annähernd aus, um die beobachteten Bewegungen von Sternensystemen zu erklären. Bei Weitem nicht. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass heute gerade einmal 4,6 % der Materie im Universum sichtbar ist. Alles andere ist zwar da, aber nicht sichtbar. So wie bei dir oder mir, nur umgekehrt. Wir bestehen fast nur aus Leerraum mit ein paar Atomen dazwischen. Dass uns der Wind nicht zwischen den Atomen hindurchpfeift, liegt nur daran, dass Atome sehr klein und die Zwischenräume also entsprechend eng sind.

Was also ist diese dunkle Materie und dunkle Energie? Und gibt es noch mehr, von dem wir nicht wissen?

Die Abteilung Astrophysik und Phänomenologie des Kantonsmuseums Luzern hat sich der Frage angenommen und das Rätsel gelöst.

Bevor wir im Detail darauf eingehen, hier die Kurzform:

1. Das Universum ist tatsächlich unendlich. Wir sind recht weit rausgegangen und sind erst umgekehrt, als wir zu einem Schild kamen, auf dem stand: «Hier beginnt die unendliche Outlet-Zone – kehren Sie um, wenn Sie schon genug Schuhe aus der letzten Saison haben!»
2. Wir sind nicht alleine. Will heissen, dass dieses Universum nicht das einzige ist. Die Vorstellung allerdings, dass die Universen nebeneinander liegen, ist Unsinn. Sie liegen ineinander. Aberhunderte. Manche vergehen, andere entstehen, und genau das ist des Rätsels Lösung, denn:
3. Es gibt keine dunkle Energie und auch keine dunkle Materie. Es gibt bloss die Beeinflussung unseres Raumes durch energetische Ereignisse in anderen Universen.

Auf Punkt eins wollen wir nicht weiter eingehen. Aber auf Punkt zwei und drei. Oh yeah!

Also stell dir eine grosse grüne Wiese vor, auf der ein kleines rotes Häuschen steht. Stell dir weiter vor, du hättest eine Brille, die dich ganz andere Dinge sehen liesse. Du würdest nun eine grosse grüne Wiese sehen, auf der auf derselben Stelle Dutzende kleine Häuschen stehen würden. Bungalows, Blockhütten, Chalets und Villen, Kugelhäuser und Erdlöcher, einige fahrrad- oder wurstförmige Hütten und Häuser. Einmal wird das eine etwas besser sichtbar, dann das andere. Das rote verschwindet in einem hellen Lichtblitz, und du siehst, wie da ein kleines grünes Etwas heranwächst, langsam Form annimmt, bis es zu einer niedlichen kleinen Datscha wird. Alle diese Häuser sind natürlich bewohnt, und keiner, aber auch wirklich keiner weiss, dass er nicht alleine ist. Nun, bis auf uns natürlich, denn wir haben das ja soeben entdeckt. Und dann gibt es noch …, nun ja, lassen wir das. Andere Geschichte.

Also: Unser Universum liegt mit anderen Universen an derselben Stelle im Raum. Das Interessante ist nun, dass Orte mit hoher Gravitation – wie Galaxien oder schwarze Löcher – Auswirkungen auf andere Universen haben.  Ebenso werden wir von ähnlichen Phänomenen in anderen Universen beeinflusst.

Ein Beispiel. Bring unter einem Karton beliebig viele Magnete an. Drehe den Karton um, sodass die Magnete unten liegen. Streue nun Metallspäne auf den Karton. Du wirst nun Ansammlungen von Metallspänen sehen. Orte, an denen sich Metallhaufen manifestieren. Genauso verlief das mit der Materie und Energie in unserem Universum, als es entstand. Orte, an denen in einem anderen Universum zum Beispiel eine Galaxie liegt oder ein schwarzes Loch, üben eine Gravitationskraft auf unseren Raum aus, und genau dort entstanden die ersten Galaxien.

Was nun die «fehlende» Materie im Universum oder die «fehlende» Energie betrifft, so fehlt diese nicht wirklich, sie ist einfach nicht in unserem Raum. Dass sich zum Rand des mit Materie gefüllten Raumes alles schneller bewegt als gedacht, liegt also daran, dass die Gravitation, die von den anderen Universen auf unsere Materie ausgeübt wird, selbstverständlich überall dieselbe Möglichkeit zu beeinflussen hat.

So, und genau so ist das. Über die sogenannte «Dunkle Information», eine Theorie, die von einem anderen gescheiten Kopf «in den Raum geworfen» wurde, berichten wir zu einem späteren Zeitpunkt.