5. Dunkle Materie im Kosmos - Phänomen der stellaren Kosmologie

Die so oft als faktisch proklamierte fortwährende Expansionsbewegung des Universums stellt unlängst kein Faktum für Kosmogonie und Kosmologie dar. Einerseits bezieht sich erstere Behauptung auf die Feststellung der Gesamtmasse des Alls, welche belegt, daß die uns mit den Mitteln der Technik zugängliche Materie bei weitem nicht ausreicht, um der Expansion Einhalt zu gebieten. Zum anderen stützen sich Hypothesen über die Umkehrung der Ausdehnung hinsichtlich der Gravitationswirkungen "fehlender" Massen auf das Vorhandensein sogenannter "dunkler (visuell kaum aufzuspürender, d.h. nichtleuchtender) Materie", deren Fürsprecher diesbezüglich von 90 Prozent der Masse des Kosmos ausgehen. Spekulationen unter Betrachtung der Rotationsgeschwindigkeiten von Sternen in der Peripherie des Milchstraßensystems, zuzüglich zahlreicher anderer Spiralgalaxien, weisen auf unsichtbare "Pseudosterne" hin, die diese Theorie untermauern könnten. Geht man davon aus, daß die hinzugezogenen Galaxien sich durch eine Abnahme der Materie ausgehend vom Zentrum hin zu den marginalen Bereichen auszeichnen, so läßt sich entgegen den Gesetzen der Physik ein Antagonismus, der sich entfernungsbezogen auf auf gleichem Niveau anzusiedelnder Rotationsgeschwindigkeiten bezieht, beobachten. Diese kursierenden Vermutungen, denen man immer wieder bestrebt war abzuhelfen, sind gleichermaßen auf den Begriff des "Braunen Zwergs" zurückzuführen. Hinter diesem Mysterium verbirgt sich ein kosmisches "Zwitterobjekt", das die Grenze zwischen Planet und Stern tangiert und Rückschlüsse nur in bezug auf das geringfügige Aussenden von Infrarotstrahlung zuläßt. Liegt es mit einer Masse zwischen (0,07) und 0,09 Sonnenmassen zwar deutlich über der eines Planeten, so ist jedoch eine Gewährleistung des Aufrechterhaltens bzw. Instandsetzens von Fusionsprozessen nicht möglich. Das aus entartetem Gas bestehende Objekt bezieht seinen Energiehaushalt vordergründig aus der Kompression der eigenen Materie im Schwerefeld, wobei die entstehende thermische Energie lediglich eine Oberflächentemperatur innerhalb von 1000 und 2500 °C bedingt (demnach würden sie sich im Hertzsprung-Russell-Diagramm an die Roten Zwerge anschließen). Derartige Nachweise sind schwer zu erbringen, da sich diese "Minisonnen" aufgrund einer Leuchtkraft, die sich im Tausendstel-Bereich der der Sonne bewegt, der Beobachtung entziehen, jedoch gelang es 1992 einem astronomischen Forscher-Team der Universität von Minnesota, 7 Zwergsterne, die Massen zwischen 0,07 und 0,08 Msonne aufwiesen, in den Hyaden auszukundschaften; bleiben jene Entdeckungen zwar Mangelware, so gilt der relativ junge (600 Millionen Jahre), im Sternbild Stier befindliche Sternhaufen als einer der beweisträchtigsten Anwärter der Erbringung des tatsächlichen Vorhandenseins Brauner Zwerge. Neben den Hyaden stützen sich die Forschungen im überwiegenden Maße auf die im selben Sternbild anzutreffenden Plejaden, einem Sternhaufen, dessen Alter Astronomen auf 100 Millionen Jahre beziffern. Auch in diesem Fall geht man von die Protostern-Phase umfassenden, (wahrscheinlich) zukünftigen Braunen Zwergen aus, die infolge ihrer charakteristischen Infrarotstrahlung imstande wären, sich zu "verraten". Während bezüglich der Plejaden von einer Anzahl von 5000 möglichen gesprochen wird, legt man sich bei den älteren Hyaden auf lediglich ein knappes Dutzend fest. Ferner sind neben jenen Sternhaufen auch die Kugelsternhaufen um unsere scheibenförmige Galaxis, des sogenannten Halos, verdächtig, über eine geraume Zahl von Braunen Zwergsternen zu verfügen. Wissenschaftler der Universität von British Columbia (Kanada) konnten mittels einer Analyse der relativen Häufigkeit der Sternhaufen in Korrelation zur Leuchtkraft den Beweis erbringen, daß die Kugelsternhaufen keineswegs nur massereiche, helle Riesensterne beherbergen, sondern im Hinblick auf geringere Helligkeiten immer zahlreichere Sterne umfassen. Diese Erkenntnisse deuten auf eine Mehrheit von lichtschwächeren Sternen innerhalb unseres Milchstraßensystems hin und verweisen ebenfalls auf stellare, selbst nicht leuchtende Objekte.
Nicht nur die bereits behandelten Braunen Zwerge gelten als Ausdruck der "fehlenden" Materie, auf deren Spuren eine französische und eine amerikanisch-australische Forschergruppierung 1993 wandelte. Ziel der Beobachtung stellte die Große Magellan-Wolke, eine die Milchstraße in einer Entfernung von 50 kpc begleitende Satellitengalaxie, dar. Bizarre Lichtschwankungen, die man betrachtet zu haben glaubte, beschwörten letztendlich die Prägung des Begriffes "Machos" ("massive, kompakte Halo-Objekte") herauf, die hinsichtlich ihrer (sich zwischen der des Jupiter und einem Drittel der Sonne bewegenden) Masse bzw. ihres Schwerefeldes in der Lage sind, Licht benachbarter Sterne abzulenken. Ein derartiges Objekt solle als eine Konvex-Linse fungieren, die infolge des Bündels des von einem jeweiligen Stern ausgesandten Lichtes denselben in Abhängigkeit von der Masse des geheimnisvollen "Sterns" heller erscheinen läßt; unter Ausschluß des Vorhandenseins von Veränderlichen, d.h. tatsächlich Helligkeitsänderungen unterworfener Sterne, ergeben Berechnungen mit einer Macho-Masse von der des Jupiter eine Pulsationsdauer von wenigen Tagen, währenddessen bezüglich der eines "massereichen" Braunen Zwerges ein Resultat von einigen Wochen vorliegt.

Alle diese Untersuchungen lassen auf jenes Novum, das die überwiegende Masse im Universum der Gestalt „dunkler Materie" zugrunde legt, schließen. Doch die Tatsache, daß lediglich 10 Prozent der Masse, die einen Stillstand der Expansionsbewegung des Kosmos bewirken könnte, erfaßt ist, läßt das "Modell vom geschlossenen Raum" in weite Ferne rücken. Denn um diese Vermutungen untermauern zu können, ist in erster Linie die Bestimmung des Anteils der "dunklen Materie", auf die sich neben den Braunen Zwergen und düsteren Machos auch die aufgrund ihres immensen Schwerefeldes gigantische Massen in sich vereinenden "Schwarze Löcher" konzentrieren, vonnöten.

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