Wissenschaftler haben die Existenz der dunklen Materie in Frage gestellt

Seit Jahrzehnten sind Wissenschaftler davon überzeugt, dass ein Großteil des Universums aus dunkler Materie und dunkler Energie besteht - mysteriöse Substanzen, die nicht direkt beobachtet werden können, von denen Astronomen aber glauben, dass sie die beschleunigte Expansion des Universums und die anomale Rotation der Galaxien erklären.

Doch eine neue Studie von Rajendra Gupta, einem außerordentlichen Professor am Fachbereich Physik der Universität Ottawa, bietet eine revolutionäre Alternative: Diese Entitäten existieren möglicherweise gar nicht.

Laut Gupta lassen sich Phänomene, die bisher der dunklen Materie und der dunklen Energie zugeschrieben wurden, auch ohne diese hypothetischen Komponenten erklären. In seiner Arbeit, die in der Zeitschrift Galaxies veröffentlicht wurde, argumentiert er, dass die fundamentalen Kräfte der Natur, wie z.B. die Schwerkraft, mit der Alterung des Universums langsam schwächer werden könnten. Diese Abschwächung führt zu den Beobachtungen, die bisher als Beweis für die Existenz von dunkler Materie und Energie interpretiert wurden.

Gupta nennt sein Modell CCC+TL. Es vereint kosmologische und astrophysikalische Beobachtungen in einem einzigen theoretischen Rahmen. Seiner Ansicht nach verändern sich Naturkonstanten (wie die Gravitationskraft) im Laufe der Zeit und hängen von einer bestimmten Region des Raums ab. Eine solche Entwicklung erklärt:

• Flache Rotationskurven von Galaxien (Sterne in den Außenbezirken bewegen sich schneller als erwartet).

• Häufung von Galaxien.

• Gravitationslinsen (Beugung des Lichts durch massive Objekte).

Einer der Schlüsselparameter des Modells ist α. Dieser Parameter verhält sich wie eine zusätzliche Komponente der Schwerkraft und erzeugt einen "Extrakraft"-Effekt, der in klassischen Modellen durch das Vorhandensein von dunkler Materie erklärt wurde. Gleichzeitig ist α nichts Externes - es spiegelt einfach die Variationen der gewöhnlichen Materie und die Entwicklung der physikalischen Konstanten im Laufe der Zeit wider.

Dunkle Energie als Nebeneffekt?

In der Standardkosmologie wird die beschleunigte Expansion des Universums durch die Wirkung einer Kraft namens dunkle Energie erklärt. Aber Gupta argumentiert, dass die Beschleunigung nur eine Illusion ist, die durch die allmähliche Schwächung der fundamentalen Kräfte verursacht wird. Wenn die Kräfte im Laufe der Zeit schwächer werden, entsteht der Eindruck, dass etwas die Galaxien voneinander "wegdrückt".

Auf galaktischen Skalen, wo die Materie ungleichmäßig verteilt ist, führen Schwankungen in der Gravitationskraft zu Effekten, die zuvor der dunklen Materie zugeschrieben wurden. Somit kann ein einziges Modell beide Phänomene - die beschleunigte Expansion des Universums und das Verhalten der Galaxien - erklären, ohne dass dunkle Komponenten eingeführt werden müssen.Wenn Guptas Theorie richtig ist, verändert sie das Verständnis der Struktur des Universums radikal. So war es zum Beispiel bisher ein Rätsel, wie das Universum so früh in seiner Existenz massive Galaxien und schwarze Löcher haben konnte. Nach dem neuen Modell wird die Zeitskala des Universums fast verdoppelt, so dass mehr Zeit für die Entstehung großer Strukturen zur Verfügung steht.

Außerdem könnte sich die Suche nach Teilchen der dunklen Materie, für die bereits Milliarden von Dollar ausgegeben wurden, als unnötig erweisen. Selbst wenn solche Teilchen jemals gefunden werden, müssten sie die sechsfache Masse aller gewöhnlichen Materie haben - was unwahrscheinlich erscheint.

Die einfachste Erklärung ist die beste Erklärung

"Manchmal ist die einfachste Erklärung die beste Erklärung", schlussfolgert Professor Gupta. - "Vielleicht sind einige der rätselhaftesten Geheimnisse des Kosmos nur das Ergebnis von Veränderungen in den physikalischen Gesetzen selbst, während das Universum altert."