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News: Von den 38 Zwergen

Gut ein Drittel der mysteriösen dunklen Materie besteht aus den gleichen Protonen, Neutronen und Elektronen wie alles Sichtbare auch. Sie bleibt unsichtbar, weil sie zu schwach oder schlichtweg gar nicht leuchtet. Das Gerücht ging umher, dass auch die schwach leuchtenden fossilen Überreste von Sternen dazu gehören. In dem Halo unserer Milchstraße bekam das Weltraumteleskop Hubble jetzt 38 solcher weißen Zwerge vor die Linse.
1933 machte der in den USA arbeitende Schweizer Fritz Zwicky (1898-1974) eine folgenschwere Entdeckung. Bei der Beobachtung von Galaxienhaufen war ihm aufgefallen, dass die sichtbare Materie nicht ausreichte, um deren Rotation zu erklären. Was es damit genau auf sich hat, ist bis heute weitgehend rätselhaft geblieben. Wohl an die 95 Prozent der Masse aller Galaxien besteht aus dieser dunklen Materie, die erklärt, warum sie nicht auseinander fliegen und das Universum nicht viel schneller expandiert.

Doch woraus besteht diese dunkle Materie? Verschiedene Beobachtungen lassen darauf schließen, dass höchstens 35 Prozent davon ganz normale, so genannte baryonische Materie darstellt: Protonen, Neutronen und Elektronen, aus denen Planeten, Fahrräder und Marienkäfer bestehen. Der ganze Rest bestehe nach Auffassung der Forscher indes aus massereichen Teilchen, die mit der baryonischen Materie schwach wechselwirkt: Neutrinos, Photinos oder Axionen, die unter dem Begriff der Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) zusammengefasst sind.

Die normalen baryonischen Anteile der dunklen Materie bestehen wohl vornehmlich aus den so genannten Massive Compact Halo Objects, den MACHOs. Das sind massive Objekte, die bis zu 50 Prozent der Masse des Halos der Milchstraße ausmachen und schlichtweg zu dunkel sind, um sie zu sehen. Charles Alcock vom Department of Physics & Astronomy der University of Pennsylvania hatte bereits 1995 postuliert, das die MACHOs eine Masse haben, die etwa denen weißer Zwerge entspricht, den ausgebrannten Überresten eines Sterns.

Und damit lag der Forscher wohl genau richtig, denn Ben Oppenheim vom Astronomy Department der University of California in Berkeley und seine Mitarbeiter entdeckten nun 38 solcher ausgebrannten Sterne - alle in dem Halo der Milchstraße und weniger als 450 Lichtjahre entfernt. Sollte dieser Bereich für den Rest des Halo - vielleicht aller Galaxien - repräsentativ sein, dann bestünden mindestens drei und höchstens 35 Prozent der dunklen Materie aus den fossilen Überresten einst strahlend heller Sterne. Die MACHOs könnten also allesamt weiße Zwerge sein.

Wenngleich man längst wusste, dass es in den Halos Masse-Konzentrationen gibt, die denen weißer Zwerge ähneln, gesehen hatte man sie bisher noch nicht. Oppenheimer und seine Kollegen, die Bilder des Hubble Space Telescopes auswerteten, fanden darüber hinaus, dass die weißen Zwerge nicht weiß, sondern blau sind, es sich also um extrem kalte Sterne dieser Gattung handelt. Offenbar bilden sich in der zehn Kilometer dicken Atmosphäre der weißen Zwerge bei Temperaturen von weniger als 4500 Grad Celsius Wasserstoffmoleküle, die infrarotes Licht absorbieren und blaues abstrahlen.

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