Hat die Wissenschaft die Hälfte der „fehlenden“ Materie im Universum gefunden?

Simulation der Wasserstoffgaswolke der Milchstraße - Foto: NASA/CXC

Die Wasserstoffgaswolken, die die meisten Galaxien umgeben, könnten laut einer neuen Studie viel größer sein als bisher angenommen – groß genug, um die fehlende normale Materie im Universum zu ersetzen.

Wissenschaftler gehen davon aus, dass gewöhnliche Materie – also andere Dinge als dunkle Materie – etwa 15 % der Gesamtmasse des Universums ausmacht. Seit Jahren stoßen Forscher jedoch auf ein hartnäckiges Problem: Sie können etwa die Hälfte dieser „normalen“ Materie in den Sternen, Galaxien und anderen räumlichen Strukturen, die wir beobachten können, nicht finden.

Nun hat ein großes internationales Forscherteam entdeckt, dass die Wolken aus ionisiertem Wasserstoffgas, die die meisten Galaxien umgeben, deutlich ausgedehnter sind als bisher angenommen. „Die Messungen deuten definitiv darauf hin, dass wir das gesamte fehlende Gas gefunden haben“, sagte die Co-Autorin der Studie, Simone Ferraro, eine Astronomin an der University of California in Berkeley.

Die Forscher nutzten Daten des Dark Energy Spectroscopic Instrument (DESI) am Kitt Peak National Observatory in Arizona sowie des Atacama Cosmology Telescope in Chile.

Das Team überlagerte Bilder von etwa 7 Millionen Galaxien, um das schwache Leuchten ionisierten Wasserstoffgases an den Rändern der Galaxien zu messen. Diese Halos sind oft zu schwach, um mit herkömmlichen Methoden erkannt zu werden.

Stattdessen maß das Team, wie stark das Gas die Strahlung der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung abschwächte oder aufhellte – Reststrahlung des Urknalls, die im gesamten Universum vorhanden ist.

Das Team fand außerdem heraus, dass Wolken aus ionisiertem Wasserstoff schwache, fast unsichtbare Filamente zwischen Galaxien bilden. Wenn dieses kosmische Netz die meisten Galaxien im Universum verbindet, könnte es sich ohne weiteres weit genug erstrecken, um bisher unentdeckte Mengen an Materie zu erfassen.

Diese Entdeckung könnte auch unser Verständnis vom Verhalten Schwarzer Löcher verändern. Ursprünglich dachten Wissenschaftler, dass die supermassereichen Schwarzen Löcher im Zentrum der meisten Galaxien nur in der Frühphase ihres Lebens Gasstrahlen ausstoßen. Doch die Existenz solch gewaltiger, diffuser Gaswolken lässt darauf schließen, dass diese Schwarzen Löcher aktiver sein könnten als bisher angenommen.

„Eine der Hypothesen ist, dass Schwarze Löcher sich periodisch ein- und ausschalten“, sagte Boryana Hadzhiyska, Astronomin an der University of California, Berkeley und Hauptautorin der Studie.

Der nächste Schritt wird darin bestehen, diese neuen Messungen in bestehende kosmologische Modelle zu integrieren. Die Forschungsergebnisse werden derzeit für die Veröffentlichung in der Zeitschrift Physical Review Letters geprüft.

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VNA

Quelle: https://tuoitre.vn/khoa-hoc-da-tim-thay-nua-vat-chat-mat-tich-trong-vu-tru-20250421080856171.htm