Description: Dunkle Materie soll eine Form von Materie sein, die keine Masse hat, nicht mit Licht wechselwirkt und selbst kein Licht aussendet. Die Dunkle Materie ist eine postulierte Form von Materie. Das heißt, dass sie bislang noch nicht beobachtet oder gefunden worden ist. Dunkle Materie könnte eine Erklärung für mehrere Phänomene in Zusammenhang mit Gravitationswechselwirkungen sein.

Erste Hinweise für die Existenz Dunkler Materie liefern Galaxien in Galaxienhaufen, die sich mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit bewegen. Eine zusätzliche Masse (in Form von Dunkler Materie) könnte erklären, warum diese Galaxien trotz ihrer Geschwindigkeit durch die Schwerkraft an ihren Haufen gebunden bleiben und nicht entkommen können.

Die von Vera Rubin und anderen Forscherinnen und Forschern durchgeführten Messungen der Geschwindigkeiten, mit denen sich Sterne und Gas in Scheibengalaxien bewegen, führten zu einer breiteren Akzeptanz des Konzepts der Dunklen Materie: Dort erfordern die Gesetze der Schwerkraft zusätzlich zur sichtbaren Materie eine beträchtliche zusätzliche Masse, um die beobachteten hohen Rotationsgeschwindigkeiten zu erklären: Ohne diese zusätzliche Masse sollten diese Galaxien "auseinanderfliegen".

In jüngerer Zeit haben Beobachtungen von Gravitationslinsen auf eine beträchtliche, nicht leuchtende Masse in Galaxienhaufen hingewiesen.

In der Kosmologie deutet die Expansionsgeschichte des Universums darauf hin, dass es mehr Materie im Universum gibt als nur die für uns sichtbare Materie. Die gängige Erklärung für das Wachstum der Strukturen im frühen Universum beruht ebenfalls auf dem Vorhandensein von Dunkler Materie. Aus diesen Gründen werden die kosmologischen Standardmodelle als "Lambda-CDM-Modelle" bezeichnet, wobei CDM (Englisch cold dark matter) für kalte, d.h. sich langsam bewegende, Dunkle Materie steht.

Die Natur der Dunklen Materie wird sowohl in der Kosmologie als auch in der Teilchenphysik intensiv erforscht und diskutiert. Die Hinweise für Dunkle Materie sind nach wie vor indirekt und beruhen auf Beobachtungen der Auswirkungen der Masse der Dunklen Materie auf leuchtende Materie oder Licht. Es gibt mehrere Vorschläge für noch nicht entdeckte Elementarteilchen, aus denen die Dunkle Materie bestehen könnte. Allerdings konnte bislang noch kein solcher Teilchenkandidat in Experimenten direkt nachgewiesen werden.

Es gibt auch alternative Erklärungsvorschläge, die behaupten, die entsprechenden Beobachtungen ohne die Beteiligung neuer Teilchenarten erklären zu können.

Zugehörige Glossarbegriffe:

• Kosmologie
• Dunkle Energie
• Galaxie
• Galaxienhaufen
• Gravitationslinse

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