Am Dienstag, den 9. Juni 2026, hatten wir, die Schülerinnen und Schüler der Klassen 1e SBC1, SMP, L und ES, die Gelegenheit, Professor Horst Fischer sowie seinen technischen Assistenten Santiago Ochoa zu einer spannenden Vortragsveranstaltung zu begrüßen. Das Thema war eines der größten Rätsel der modernen Physik: die Dunkle Materie.
Zu Beginn stellte uns Professor Fischer die Zusammensetzung des Universums vor. Nach den heutigen kosmologischen Modellen besteht das Universum zu etwa 68 % aus Dunkler Energie, zu 27 % aus Dunkler Materie und nur zu 5 % aus gewöhnlicher Materie – jener Materie also, aus der Sterne, Planeten, Lebewesen und alles bestehen, was wir direkt beobachten können.
Was ist Dunkle Materie?
Dunkle Materie ist eine Form von Materie, die für herkömmliche Beobachtungsinstrumente unsichtbar bleibt. Im Gegensatz zur gewöhnlichen Materie sendet sie kein Licht aus, absorbiert keines und reflektiert es auch nicht. Daher ist sie äußerst schwer nachzuweisen. Obwohl sie unsichtbar ist, gehen Wissenschaftler davon aus, dass sie mehr als fünfmal so häufig vorkommt wie die gewöhnliche Materie im Universum.
Bis heute konnte noch kein Teilchen der Dunklen Materie direkt beobachtet werden. Forschende vermuten jedoch, dass sie zumindest über die Gravitation mit ihrer Umgebung wechselwirkt. Dadurch lässt sich ihre Anwesenheit anhand ihrer Auswirkungen auf Himmelsobjekte indirekt nachweisen.
Anschließend stellte uns Professor Fischer mehrere Beobachtungen vor, die heute zu den wichtigsten Hinweisen auf die Existenz Dunkler Materie zählen.
1. Die Rotation von Galaxien
Der erste Hinweis betrifft die Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien. Nach den Gesetzen der Gravitation sollten sich Sterne am Rand einer Galaxie langsamer bewegen als Sterne in der Nähe des Zentrums, wo sich der größte Teil der sichtbaren Masse befindet.
Beobachtungen zeigen jedoch, dass sich die Sterne in den äußeren Bereichen der Galaxien deutlich schneller bewegen als erwartet. Um dieses Phänomen zu erklären, kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Galaxien von großen Mengen unsichtbarer Materie umgeben sein müssen, die zusätzliche Gravitationskräfte ausüben. Diese unsichtbare Materie wird als Dunkle Materie bezeichnet.
2. Die Ablenkung des Lichts
Der zweite Hinweis beruht auf einem Phänomen, das als „Gravitationslinse“ bezeichnet wird. Nach Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie kann eine große Masse die Raumzeit krümmen und dadurch den Weg des Lichts verändern.
Astronomen beobachten manchmal Verzerrungen oder Verstärkungen des Lichts sehr weit entfernter Objekte. Die sichtbare Materie in diesen Regionen reicht jedoch nicht aus, um diese Effekte vollständig zu erklären. Dies deutet auf das Vorhandensein zusätzlicher unsichtbarer Masse hin – der Dunklen Materie.
3. Kollisionen von Galaxienhaufen
Schließlich sprach Professor Fischer über Kollisionen zwischen Galaxienhaufen. Bei bestimmten Beobachtungen stellten Wissenschaftler fest, dass sich die sichtbare Materie und die Gesamtmasse des Systems nach der Kollision nicht mehr am gleichen Ort befanden.
Diese Trennung deutet darauf hin, dass ein großer Teil der Masse dieser Strukturen aus einer unsichtbaren Materie besteht, die sich anders verhält als gewöhnliche Materie. Auch dies gilt als ein wichtiger Hinweis auf die Existenz Dunkler Materie.
Im weiteren Verlauf der Veranstaltung ging es um Experimente, die weltweit durchgeführt werden, um Teilchen der Dunklen Materie direkt nachzuweisen. Zu den am intensivsten untersuchten Kandidaten gehören die sogenannten WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles, also „schwach wechselwirkende massive Teilchen“) sowie Axionen – hypothetische Teilchen, die einen Teil der Dunklen Materie bilden könnten.
Professor Fischer stellte uns verschiedene Experimente vor, bei denen starke Magnetfelder eingesetzt werden, um Axionen aus der Sonne nachzuweisen. Trotz jahrelanger Forschung konnte bislang jedoch kein eindeutiger Nachweis erbracht werden.
Außerdem erwähnte er das DAMA-Experiment, das seit mehreren Jahren ein periodisches Signal beobachtet, das einer Sinuswelle ähnelt. Obwohl dieses Ergebnis sehr interessant ist, wird seine Interpretation innerhalb der wissenschaftlichen Gemeinschaft weiterhin kontrovers diskutiert.
Die Dunkle Materie bleibt auch heute eines der größten Rätsel des Universums. Ihre Natur zu verstehen würde nicht nur helfen, das Verhalten von Galaxien zu erklären, sondern auch unser Verständnis der Entwicklung des Universums seit dem Urknall verbessern.
Wie Professor Fischer uns erklärte, wäre der direkte Nachweis eines Teilchens der Dunklen Materie ein bedeutender wissenschaftlicher Durchbruch. Eine solche Entdeckung könnte sogar mit einer der angesehensten wissenschaftlichen Auszeichnungen der Welt gewürdigt werden: dem Nobelpreis.
Maëlle Clausen 1SBC1