Studie deutet an, dass es keine dunkle Materie gibt – „Die Quintessenz ist: ‚Ich hab's ja gesagt‘“

Warum sind die Galaxien im frühen Universum unerwartet groß? Es könnte ein Hinweis darauf sein, dass es dunkle Materie nicht gibt, sagt ein Forschungsteam.

Cleveland – Seit das „James Webb“-Weltraumteleskop (JWST) tief ins Universum hineinschaut, steht die Forschung vor einer großen Frage: Wieso sind die Galaxien im frühen Universum so groß und hell? Laut dem Standardmodell der Galaxienformation sollte JWST dort nur Anzeichen kleiner, primitiver Galaxien finden. Doch das Gegenteil ist der Fall – immer wieder werden unerklärlich große und helle Galaxien kurz nach dem Urknall entdeckt. Ein Forschungsteam von der Case Western Reserve University in Cleveland hat nun eine ganz neue Ansicht dazu veröffentlicht.

Und die hat es in sich: Das Forschungsteam geht davon aus, dass eine Theorie namens Modified Newtonian Dynamics (MOND) die sichtbaren Diskrepanzen bei den frühen Galaxien erklären kann. MOND wurde 1983 vom israelischen Physiker Mordehai Milgrom als Alternative zur dunklen Materie vorgeschlagen, wird aber bis heute kontrovers diskutiert. „Was die Theorie der dunklen Materie vorhersagte, ist nicht das, was wir sehen“, betont Stacy McGaugh, der Hauptautor der Studie.

Die gängigste Theorie zur Galaxien-Entstehung sagt, dass die unsichtbare dunkle Materie den ersten Sternen und Galaxien bei der Entstehung geholfen hat. „Astronomen haben die dunkle Materie erfunden, um zu erklären, wie man von einem sehr glatten frühen Universum zu großen Galaxien mit viel leerem Raum dazwischen kommt, die wir heute sehen“, sagt McGaugh. Der Forscher sieht das anders. Ihm zufolge sagte die MOND-Theorie schon 1998 voraus, dass die Strukturbildung bereits sehr früh nach dem Urknall geschah – viel schneller als in der Theorie der kalten dunklen Materie prognostiziert.

„Die Erwartung war, dass jede große Galaxie, die wir im nahen Universum sehen, aus diesen klitzekleinen Stücken entstanden ist“, erklärt McGaugh. Doch wenn das JWST weiter in die Vergangenheit des Universums blickt, sind die Signale der Galaxien größer und heller als erwartet.

Das passt eher mit der MOND-Theorie zusammen, so McGaugh und sein Forschungsteam. MOND sagt nämlich voraus, dass sich die Masse, die zu einer Galaxie wird, schnell zusammensetzt und sich zunächst mit dem Rest des Universums ausdehnt. Die stärkere Schwerkraft verlangsamt die Expansion und kehrt sie dann um, sodass die Masse in sich zusammenfällt und eine Galaxie bildet. Dunkle Materie gibt es in dieser Theorie nicht.