Ist „dunkle Materie“ der „unbekannte Gott“?

von John Hartnett
übersetzt von Paul Mathis

In all den Jahren, in denen ich in der Kosmologie und Astrophysik geforscht habe, bin ich dafür eingetreten, dass „dunkle Materie“ eine Art „Lückenbüßer-Gott“,¹ der „unbekannte Gott“ ist. Dunkle Materie wird hauptsächlich ins Spiel gebracht, um das Standard-Urknall-Modell zu retten, wenn eine Diskrepanz zwischen Theorie und Beobachtungen auftritt. Allerdings glauben säkulare Kosmogonisten (Wissenschaftler, die die Entstehung des Universums erforschen) in der Regel an das Urknall-Modell und die ganze dazugehörige Astrophysik. Deshalb müssen sie etwas Unsichtbares postulieren, um die Diskrepanz zu erklären. Dieses „etwas“ ist „dunkle Materie“, eine hypothetische Substanz, die weder Licht noch Strahlung emittiert, so dass man sie nicht sehen kann.

Vor einigen Jahren behaupteten Astronomen, dass sie nun einen direkten empirischen Beweis für die Existenz von „dunkler Materie“ hätten.² Dies wurde in den Medien pflichtbewusst wiederholt.³ Es wurde behauptet, dass damit die Kritik der „Dunkle-Materie-Skeptiker“ zum Schweigen gebracht sei. Die Info-Box unten erklärt das im Detail und zeigt, dass es viele konkurrierende Erklärungen für dieselben Daten gibt.

Doch selbst wenn diese alternativen Gravitationstheorien widerlegt werden würden, würde dies immer noch nicht die Existenz dunkler Materie beweisen. Sind wir uns darüber im Klaren: “Dunkle Materie” ist keine Erklärung für das, was wir sehen; es ist ein Eingeständnis, dass niemand eine Erklärung hat. Vielleicht wäre das eine korrekte Schlagzeile gewesen: „Wissenschaftler beweisen, dass sie keine Ahnung haben, woraus das Universum besteht“, und nicht: „Dunkle Materie entdeckt!“⁴, weil sie eben nicht entdeckt wurde. Aber wenn man dem Eingeständnis der eigenen Unwissenheit auch noch einen Namen gibt – „dunkle Materie“, „dunkle Energie“ – dann könnte man am Ende sogar glauben, man hätte etwas erklärt!

Korrekte Physik beseitigt „Schummelfaktor“

Quelle: ESA and the W. M. Keck Observatory

Die Entdeckung von „fehlender“ dunkler Materie

Vor kurzem wurden mehrere erdgebundene Teleskope (Radioteleskope und optische Teleskope) zusammen mit dem Herschel-Weltraumteleskop zur Abbildung des oben gezeigten Objekts benutzt, wo eine Gravitationslinse (die mittlere und die Galaxie rechts unten in der Abbildung) angeblich eine sehr weit entfernte Galaxie abbildet, die sich noch im frühen Entstehungsstadium befinden soll. Dies ist der schwache Ring um die zentralen Galaxien herum.

Bei den zentralen „Linsen“-Galaxien wurde viel mehr Strahlung im tiefen Infrarot gefunden, als das Modell vorhersagt. Also wurde berichtet, dass die zentralen „Linsen“-Galaxien „…einen unerwartet geringen Anteil an mysteriöser dunkler Materie enthalten…“. ¹

Hier haben wir eine Situation, in der nach dem Standard-Urknallmodell und der Theorie der Galaxienbildung mehr von der unsichtbaren dunklen Materie in den Linsengalaxien existieren sollte, als man von der Gravitationslinsen-Modellierung her erwarten würde. In Wirklichkeit wird aber gar keine dunkle Materie beobachtet – was am meisten fehlt, ist die fehlende Materie selbst! Während also der Gravitationslinseneffekt im Fall des Bullet-Clusters (siehe Info-Box unten) als „direkter“ Nachweis der dunklen Materie gedeutet wurde, wird er hier verwendet, um ihre NICHT-Existenz in „Linsen“-Galaxien nachzuweisen.

Literaturangaben und Bemerkungen

1. Herschel Space Observatory is key to discovery of spectacular gravitational lens, astronomy.com, 13. Juni 2014.

Dunkle Materie wird ebenfalls herangezogen, um bestimmte Bewegungen in Galaxien zu erklären, die scheinbar nicht den Gesetzen der Physik folgen. In Spiralgalaxien bewegen sich die äußeren Sterne oft schneller als die innen liegenden, im Gegensatz zum Sonnensystem, wo die inneren Planeten wegen der stärkeren Gravitation in der Nähe der Sonne schneller um die Sonne kreisen. Die meisten Astronomen schlagen einen Halo aus dunkler Materie vor, der um die Galaxie herum bestehen soll, um diese Anomalien zu erklären.

Dunkle Materie erinnert an den wissenschaftlichen Vorschlag über die Existenz eines anderen Planeten namens „Vulkan", der Ende des 19. Jahrhunderts und Anfang des 20. Jahrhunderts populär war. Hier ist aber nicht der Heimatplanet von Mr. Spock gemeint, sondern ein versteckter Planet, der angeblich die Bahn des Merkur störte und so erklärte, warum Merkur nicht der Newtonschen Physik gehorchte. Das Problem war nur: Der Planet Vulkan konnte nicht beobachtet werden, da postuliert wurde, dass seine Umlaufbahn um die Sonne derart sei, dass die Sonne ihn immer vor Beobachtern auf der Erde verstecken würde. Aber das ergibt keinen Sinn, da jeder Planet in Merkurs Nähe die Sonne viel schneller umkreisen muss, als es die Erde tut.

Heutzutage erscheint dieser Vorschlag kurios, weil Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie eine einfache Erklärung für die Anomalie der Umlaufbahn des Merkur bietet. Anstatt einen „Schummelfaktor“ einzuführen, der nichts wirklich erklärte und vorhersagen konnte, war nämlich eine neue Physik nötig, die sowohl die damaligen Beobachtungen erklären als auch neue Vorhersagen machen konnte.

Ich bin nicht der einzige moderne Physiker/Kosmologe, der die „dunkle Materie“ für den „Vulkan“ unserer Tage hält. Es ist ein „Lückenbüßergott“ für moderne Astrophysiker. Es ist ein „Schummelfaktor“, mit unbekannten Eigenschaften und seltsamem Verhalten. So soll dunkle Materie zum Beispiel in Form eines sphärischen Halos um Galaxien herum existieren, der nicht kollabiert, und der eine höhere Dichte außerhalb der Galaxien als in deren Mitte aufweist. In der Tat wird dunkle Materie viele Male in der Urknall-Kosmologie verwendet, um Anomalien wegzuerklären.

Das Äquivalent zur Allgemeinen Relativitätstheorie im „Vulkan-Märchen“, das heißt, die erforderliche neue Physik, um mit dieser ganzen „dunklen-Materie-Schummelei“ aufzuräumen, könnte ebenfalls eine neue Theorie sein, wie sie zum Beispiel von dem 2007 verstorbenen israelischen Kosmologen/Physiker Moshe Carmeli vorgeschlagen wurde. Seine 4D Raum-Geschwindigkeits-Metrik erklärt die Flachheit des Universums (die Tatsache, dass das Universum eine euklidische Geometrie hat)⁵ ohne dunkle Materie oder andere „Schummelfaktoren“. Es bietet auch eine perfekte Erklärung für die eben erwähnten Anomalien in der Rotation von Galaxien.⁶ So wie die Einsteinsche Relativität die Newtonsche Physik miteinschloss, so tut es auch die Carmelische Relativität mit der heutigen Physik, erklärt aber mehr Daten.

Dunkle Materie – unabdingbar für Urknall-Verfechter

Der stärkste Motivator für „dunkle Materie“ ist die erkannte Notwendigkeit, das fehlerhafte Paradigma der Standard-Urknall-Kosmologie zu stützen. Dazu gehört nicht nur der hypothetische Anfang des Universums in einem „Urknall“, sondern auch seine Struktur und seine Evolution.

Der Urknall würde zum Beispiel zu heißem Gas führen, aus dem sich keine Sterne, Galaxien oder Galaxienhaufen bilden könnten, wenn nicht dunkle Materie dabei helfen würde, das Gas zu kondensieren. Überprüft man das Urknallmodell anhand von Typ-Ia-Supernova-Messungen, ergibt sich eine angebliche Beschleunigung, wofür sogar „dunkle Energie“ benötigt wird [ein weiterer „Schummelfaktor“, Anm. d. Übersetzers].⁷ Dunkle Materie wird auch benutzt, um winzige Unregelmäßigkeiten in der kosmischen Mikrowellenhintergrundstrahlung zu erklären, angeblich die Überreste des Feuerballs vom Urknall. Ohne dunkle Materie würde darüberhinaus auch die Synthese der Elemente während des Urknalls nicht funktionieren (d.h. die Bildung von leichten Elementen wie Helium und dem Wasserstoff-Isotop Deuterium im heißen Urknall-Feuerball).⁸

Zusammenfassend kann man sagen, dass das Urknall-Modell nur funktioniert, wenn das Universums zu 85 % aus dunkler Materie besteht, und folglich nur zu 15 % aus normaler Materie, wie Protonen und Neutronen. Mit anderen Worten, alles, einschließlich dem Leser dieses Artikels, besteht zu einem großen Teil aus dunkler Materie.⁹ Aus diesem Grund gibt es auch so große Bemühungen, zu beweisen, dass die Skeptiker der dunklen Materie (wie ich einer bin) falsch liegen.

Zusammenfassung

Die Lösung ist einfach – dunkle Materie hat es noch nie gegeben. Deshalb findet man sie auch nicht. Sie ist unsichtbar, weil sie nicht da ist. Das Standard-Urknallmodell zur Entstehung des Universums ist falsch. Dunkle Materie wird im Urknallmodell gebraucht, um Sterne und Galaxien zu bilden. Aber die Entstehung von Galaxien kann nicht durch natürliche Prozesse erklärt werden, das ist unmöglich.

Die Bibel sagt, dass Gott am 4. Schöpfungstag „…dazu auch die Sterne“ machte (1. Mose 1,16).

Das bedeutet, dass Gott die Sterne erschuf, und damit zur selben Zeit auch die Galaxien. Dunkle Materie (ein unbekannter Gott) wird nicht benötigt, wenn man einen Schöpfer hat.

Quelle: NASA / CXC / CIA / STSci / Magelian / Univ.of Ariz. / ESO.

Beweise für dunkle Materie?

Die Autoren einer Studie haben behauptet, dass das Bullet-Cluster (hier abgebildet) eine einzigartige Verschmelzung von zwei Clustern sei, und dass ihre Analyse „…einen direkten Nachweis von dunkler Materie ermöglicht habe…“. Der vermeintliche Nachweis kommt aus deutlich erkennbaren Bögen, die in und um Galaxien in den beiden Bullet-Subclustern beobachtet werden.

Die Bögen wurden als Folge des Gravitationslinseneffekts durch unsichtbare Materie ¹ interpretiert.

Der Gravitationslinseneffekt ist eine Vorhersage von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie. Er beschreibt die Situation, in der eine Galaxie (oder ein Galaxienhaufen) im Vordergrund wie eine riesige Linse wirkt und das Licht von einer weiter entfernten Hintergrund-Galaxie fokussiert und es damit vergrößert, wie ein normales Objektiv es auch tun würde. Nach der Theorie verzerrt die Linse die Abbildung der Galaxie, was oft wie ein Kreuz oder ein Ring um die nähere „Linsen“-Galaxie aussieht.

Ist es wirklich dunkle Materie?

Ein „direkter Nachweis“ wurde postuliert. Aber das scheint angesichts der vielen notwendigen Annahmen und Interpretationen eine kleine Übertreibung zu sein, um es einmal milde auszudrücken. In diesem Fall wollte man einige alternative Gravitationstheorien widerlegen, die besagten, dass man die beobachteten Anomalien ohne Einbeziehung von „dunkler Materie“ erklären könne. Allerdings behauptete ein anderer Forscher, dass man sich irrte und dass zumindest eine der alternativen Theorien die beobachteten Bögen in diesem Cluster erklären könne – zwar mit Hilfe von Gravitationslinsen, aber ohne „dunkle Materie“. ² Ein weiterer Forscher lehnte die Schlussfolgerungen ab, ³ indem er eine neue Physik vorschlug, und noch ein anderer Wissenschaftler warnte vor „vorschnellen Schlussfolgerungen aus der Analyse des schwachen Gravitationslinseneffekts im Bullet-Cluster“. ⁴ Kurzum, Kosmologie ist eben keine experimentelle Wissenschaft, ⁵ und es können viele konkurrierende Erklärungen für dieselben Daten gefunden werden. (Ironischerweise wird in der Info-Box oben eine Situation beleuchtet, in der Gravitationslinsen verwendet wurden, um die Nicht-Existenz der dunklen Materie in einer Linsengalaxie zu belegen.)

Literaturangaben und Bemerkungen

1. Der amerikanische Astronom Halton Arp (1927-2013) hat vorgeschlagen, dass diese Bögen, die im Abell-2218-Cluster sehr stark vertreten sind, nicht das Ergebnis des Gravitationslinseneffekts sind, sondern Eruptionen/Auswürfe von Galaxien, sowie Materie aus anderen Clustern darstellen. Natürlich ist das ein glatter Widerspruch zum Standard-Urknallmodell, in dem alle Materie beim Urknall entstanden ist. Siehe H. Arp, Seeing red, redshifts, cosmology and academic science. Montreal: Apeiron, 1998; und die Buchbesprechung, Hartnett, J.G., The heavens declare a different story! creation.com/declare. Zu bemerken ist auch, dass der Wert für die Rotverschiebung des Bullet-Clusters etwa 0,3 beträgt, was nach Arp genau einer jener Werte ist, die man für ein Eruptions-Ereignis und die Geburt einer Galaxie durch eine andere erwarten würde.
2. Moffat, J, Gravitational Lensing in Modified Gravity and the Lensing of Merging Clusters without Dark Matter, 30. August 2006, arxiv.org/pdf/astro-ph/0608675v1.pdf.
3. Milgrom’s perspective on the Bullet Cluster, www.astro.umd.edu/~ssm/mond/moti_bullet.html (aufgerufen am 8. September 2014).
4. Angus, G.W., Famaey B. and Zhao, H., Can MOND take a bullet? Analytical comparisons of three versions of MOND beyond spherical symmetry, MNRAS 371(1): 138–146, 2006, arxiv.org/pdf/astro-ph/0606216.pdf.
5. James Gunn, cited in Cho, A., A singular conundrum: How odd is our universe? Science 317:1848–1850, 2007; creation.com/gunn.