Neuere Forschungen stellen die lange gehegte Annahme in Frage, dass das supermassereiche Objekt im Herzen der Milchstraße, Sagittarius A (Sgr A ), ein Schwarzes Loch ist. Stattdessen vermuten Wissenschaftler, dass es sich um einen außergewöhnlich dichten Klumpen dunkler Materie handeln könnte – ein Konzept mit weitreichenden Auswirkungen auf unser Verständnis von Galaxien und der Natur der dunklen Materie selbst.
Das Argument für Dunkle Materie über Schwarzen Löchern
Seit Jahren beobachten Astronomen Sterne, die Sgr A* mit unglaublicher Geschwindigkeit umkreisen – bis zu 10 % der Lichtgeschwindigkeit – und bestätigen damit das Vorhandensein einer starken Gravitationskraft. Auch die Umlaufbahnen staubverhüllter „G-Quellen“ in der Nähe des Galaktischen Zentrums richten sich nach dieser intensiven Schwerkraft. Traditionell wird dies einem Schwarzen Loch mit der 4,6 Millionenfachen Masse unserer Sonne zugeschrieben. Ein neues Modell legt jedoch nahe, dass ein ebenso massiver Klumpen dunkler Materie genau die gleichen Effekte hervorrufen könnte.
Hier geht es nicht nur darum, ein unsichtbares Objekt gegen ein anderes auszutauschen. Der Schlüssel liegt in der Art der Dunklen Materie. Das Modell des Teams erfordert „fermionische“ Dunkle Materie, die aus ultraleichten Teilchen besteht, um einen kompakten Kern zu bilden, der einem Schwarzen Loch nachempfunden ist, und gleichzeitig einen riesigen, diffusen Halo zu erzeugen, der sich über die sichtbare Galaxie hinaus erstreckt. Andere Zusammensetzungen dunkler Materie können diese Struktur nicht reproduzieren.
Gaias Rolle bei der Infragestellung bestehender Modelle
Die Beweise, die diese Theorie stützen, stammen teilweise aus Daten, die von der Gaia-Mission der Europäischen Weltraumorganisation gesammelt wurden. Gaia kartierte die Rotation der Sterne im äußeren Halo der Milchstraße genau und zeigte eine Verlangsamung der galaktischen Rotationskurve auf – ein Phänomen, das als Kepler-Niedergang bekannt ist.
Das kosmologische Standardmodell, das von „kalter“ (sich langsam bewegender) Dunkler Materie ausgeht, hat Schwierigkeiten, diesen Rückgang zu erklären. Fermionische Dunkle Materie sagt jedoch einen engeren, kompakteren Halo voraus, der für die beobachtete Verlangsamung verantwortlich sein könnte. Dies ist von entscheidender Bedeutung, da es die Lücke zwischen Beobachtungen im galaktischen Zentrum und denen im äußeren Halo schließt.
Der Schatten des Zweifels: Erklärung des Bildes des Event Horizon Telescope
Eine große Herausforderung für die Hypothese der Dunklen Materie ist das vom Event Horizon Telescope (EHT) aufgenommene Bild von Sgr A*. Der leuchtende Ring um eine dunkle Zentralregion scheint mit dem Schatten eines Schwarzen Lochs übereinzustimmen. Forscher haben jedoch gezeigt, dass ein dichter Kern aus fermionischer dunkler Materie das Licht auch stark genug beugen kann, um einen ähnlichen Schatten zu erzeugen, obwohl er für die direkte Beobachtung unsichtbar ist.
„Unser Modell erklärt nicht nur die Umlaufbahnen von Sternen und die Rotation der Galaxie, sondern stimmt auch mit dem berühmten ‚Schattenbild eines Schwarzen Lochs‘ überein“, sagt Valentina Crespi, Teamleiterin am Institut für Astrophysik La Plata.
Nächste Schritte: Testen der Theorie
Während das Modell der Dunklen Materie beobachtete Verhaltensweisen, einschließlich Sternumlaufbahnen, galaktische Struktur und den Schatten des Schwarzen Lochs, erfolgreich reproduzieren konnte, steckt es noch in den Kinderschuhen. Das Team schlägt zukünftige Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) vor, um nach „Photonenringen“ um Sgr A* zu suchen. Ihre Anwesenheit würde ein Schwarzes Loch bestätigen; Ihre Abwesenheit könnte die Argumente für einen Kern aus dunkler Materie stärken.
Die Debatte ist noch lange nicht beigelegt. Das zentrale Rätsel der Milchstraße bleibt bestehen – ein Klumpen dunkler Materie oder ein supermassereiches Schwarzes Loch? Nur weitere Beobachtungen werden die Wahrheit ans Licht bringen.
