Fehlende Materie: Schwer fassbare Substanz im Universum entdeckt

Experten der Europäischen Weltraumorganisation haben eine großartige Ankündigung gemacht: Sie haben die „fehlende Materie“ des Universums gefunden. Wissenschaftler wissen, dass das Universum eine bestimmte Menge an Materie enthalten muss – den Stoff, aus dem alles besteht, was wir sehen können –, damit unsere kosmologischen Modelle funktionieren. Das Problem ist, dass bisher nur ein Drittel dieser Materie beobachtet wurde und der Rest fehlt. Und nun scheint sie tatsächlich gefunden worden zu sein.

Experten vermuten, dass sich die fehlende Materie in einem riesigen Filament aus zehn Millionen Grad heißen Gasen befindet, das sich durch die Tiefen des Universums erstreckt. Dieses über 23 Millionen Lichtjahre lange kosmische Band enthält zehnmal mehr Materie als unsere Milchstraße.

Der riesige Faden verbindet vier Galaxienhaufen, von denen jeder Tausende einzelner Galaxien mit Milliarden von Sternen enthält.

Das Filament erstreckt sich diagonal von der Erde und ist Teil des Shapley-Superhaufens, der größten Struktur im Universum, die aus 8.000 Galaxien besteht. Das Filament ist so lang, dass eine Reise entlang ihm so wäre, als würde man die Milchstraße mehr als 230 Mal von einem Ende zum anderen durchqueren.

Wenn die Gase durch die Schwerkraft komprimiert werden, setzen sie enorme Energiemengen frei, wodurch das Gas extrem heiß wird. Da das Gas jedoch so diffus ist, strahlen die Filamente sehr schwaches Licht aus, das sich nur schwer vom Licht nahegelegener Galaxien und Schwarzer Löcher unterscheiden lässt. Es ist, als würde man versuchen, Kerzenlicht aus der Ferne neben hellem Taschenlampenlicht zu erkennen.

Ohne die Fähigkeit, das vom Gas selbst ausgehende Licht zu isolieren, konnten Astronomen bisher nicht bestimmen, wie viel der verborgenen Masse des Universums darin steckt. In einer neuen Arbeit in der Fachzeitschrift Astronomy and Astrophysics ist ihnen genau dies mithilfe zweier leistungsstarker Röntgenteleskope erstmals gelungen.

Die Forscher kombinierten Beobachtungen des Röntgen-Weltraumteleskops XMM-Newton der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) und des Röntgen-Weltraumteleskops Suzaku der japanischen Raumfahrtagentur (JAXA).

Während Suzaku die schwache Röntgenemission von Gas über ein großes Gebiet kartierte, konnte XMM-Newton Quellen kontaminierender Röntgenstrahlen, wie etwa supermassereiche Schwarze Löcher, identifizieren.

Dank XMM-Newton gelang es den Wissenschaftlern, diese Weltraumschadstoffe zu identifizieren und zu entfernen und so das Untersuchungsobjekt freizulegen. Dadurch konnten die Forscher erstmals die Eigenschaften des kosmischen Fadens bestimmen.

Diese Ergebnisse zeigen nicht nur, dass ein bisher unsichtbarer Materiefaden durch das Universum verläuft, sondern auch, dass Galaxienhaufen über riesige Entfernungen hinweg miteinander verbunden sind.

Dies bedeutet, dass einige der dichtesten und extremsten Strukturen im Universum Teil eines riesigen „kosmischen Netzes“ sein könnten.

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