Gibt es Dunkle Materie?

 Dreimal haben wir sie gebraucht...

1) Strukturen des Urknalls:

Als man erstmalig die kosmische Hintergrundstrahlung beobachtete, schien der Mikrowellenhintergrund nahezu gleichförmig zu sein.

Wie kann sich aus einem gleichverteilten Urknallgas in weniger als 14 Milliarden Jahren de r heutige Kosmos bilden? Ein Kosmos aus zusammengeballten Verdichtungen und dazwischen gähnende Leere?

Ein Aufatmen ging durch die Kosmologen, als man bei späteren Messungen wirklich Strukturen im Urknallgas fand, aber viel zu wenig ausgeprägt als erforderlich.

Da musste ein Verstärkungsmechanismus für Schwerkraft her..., etwas, was Massen durch Schwerkraft konzentrieren kann, aber sonst nicht mit ihnen in Wechselwirkung tritt.

Das kann Dunkle Materie!

2) Dynamik von Galaxienhaufen:

Die Galaxien in den Galaxienhaufen schwirren mit so hoher Geschwindigkeit durcheinander, dass es eigentlich gart keine Galaxienhaufen geben dürfte. Sie hätten sich schon längst auflösen müssen.

Da muss eine Schwerkraft her, die die Galaxien zusammenhält, aber sonst nichts macht. Das forderte Zwicky schon vor fast 90 Jahren.

Ein leichtes Spiel für Dunkle Materie.

3) Die Drehung der Galaxien

Eigentlich müssten Sterne, die weiter außen in einer Galaxie stehen, immer langsamer um das Zentrum laufen. Tun sie aber nicht.

Da muss eine zusätzliche nur in den Außenbereichen wirkende Schwerkraft her.

Das macht die Dunkle Materie, in die ganze Galaxien eingebettet sind.

Es gibt also gewichtige Gründe für die Existenz Dunkler Materie.

Insgesamt ist die Dunkle Materie etwa 6 Mal häufiger als die normale Materie und macht etwa 1/4 der Substanz unseres gesamten Kosmos aus.

Aber woraus besteht sie denn????

Es könnten irgendwelche elementaren Teilchen sein, die wenn überhaupt, nur über die schwache Kraft und die Schwerkraft wechselwirken.

Als ich vor 20 Jaren im Gran Sasso Untergrundlabor war, dachten Forschende am DAMA - Experiment einen eindeutigen Beweis für einen Nachweis gefunden zu haben. Ich musste mich zum Schweigen verpflichten, weil sie Angst um den Nobelpreis hatten...

Aber nichts konnte bestätigt werden. Außer den DAMA-Leuten selbst  glaubt heute keiner mehr an den gelungenen Nachweis: DAMA gegen den Rest der Welt war die Überschrift mancher Berichte...

Ähnliches scheint DEAP 3600 bevorzustehen. Das Experiment steht im SNO in Kanada, mit 2100 m das tiefste Labor der Erde. Ich war dort, als es aufgebaut wurde:

3600 kg flüssiges Argon dient als Detektor für Teilchen der Dunklen Materie. Das Video zeigt einen kurzen Bericht dazu.

Das Video zeigt den Aufbau und die Arbeit an DEAP 3600.

Nach den Dreharbeiten befüllte man den Detektor. Dabei riss eine Abdichtung, Verunreinigungen drangen ein.

Nach einem Jahr (es wurde gereinigt und repariert)  konnte im Winter 2016 der Detektor neu befüllt werden. Seit 5 Jahren wird gemessen...kein Nachweis...

Alternative Modelle, die auf alle oben genannten drei Fälle zutreffen, gibt es nicht.

Vielleicht muss jemand wie Einstein kommen, der deutlich sagt: Was man nicht findet, gibt es nicht.

So hat Einstein auch über den Äther gesprochen.

Als Ausweg hat er eine vollkommen neue Theorie aufgestellt, die Relativitätstheorie, die mit jeder bis dahin bekannten Vorstellung bricht.