Was ist Dunkle Materie?

Vorab sei gleich gesagt: Eine Antwort auf die titelgebende Frage „Was ist Dunkle Materie?“ gibt Thomas Bührke in seinem neuen Buch nicht. Das würde auch verwundern, dauert doch „Die Suche nach der unsichtbaren Kraft im All“ weiterhin an. Stattdessen erklärt er auf den mit Fotos und Zeichnungen reich ausgeschmückten Seiten den aktuellen Wissensstand und lässt in mehreren Interviews führende Wissenschaft­lerinnen und Wissenschaftler zu Wort kommen.

Als Leitfaden dient ihm das heutige Standardmodell der Kosmologie, das zwar überaus erfolgreich astronomische Beobachtungen beschreibt, dafür allerdings neben der besagten Dunklen Materie auch noch die Dunkle Energie einführen muss. Auf letztere kommt Bührke nur dann zu sprechen, wenn es unbedingt nötig ist. Das stört jedoch nicht, ist doch die Dunkle Materie ausreichend mysteriös.

Zunächst erläutert er, welche Beobachtungen die Dunkle Materie für das Standardmodell unverzichtbar machen. Den Rotationskurven von Galaxien, der Masse von Galaxienhaufen sowie der Bildung großräumiger Strukturen im Universum und der Notwendigkeit einer inflationären Phase widmet der Autor eigene, geschickt miteinander verzahnte Abschnitte. Dabei macht er deutlich, wie wichtig das Zusammenspiel beobachteter und simulierter Daten ist, um die theo­retische Beschreibung der Zusammenhänge voranzubringen.

Den Einfluss der Dunklen Materie auf Chemie und Kernphysik hebt Bührke mit der Elementsynthese nach dem Urknall hervor. Eine Übersicht zur frühen Entwicklung des Universums – kompakt auf einer Doppelseite – fasst wesentliche Erkenntnisse des Standardmodells der Kosmologie zusammen. Um im Anschluss die experimentelle Suche nach Dunkler Materie zu beschreiben, führt er die wichtigsten Zusammenhänge des Standardmodells der Teilchenphysik ein: eine Theorie, die wie ihr Pendant aus der Kosmologie überaus erfolgreich ist, aber zwingend einer Erweiterung bedarf.

Den Abschluss der interessanten Lektüre bildet ein kurzer Abschnitt zu alternativen Theorien und Modellen, die ohne Dunkle Materie auskommen. Eine Zeittafel zu den Meilensteinen der Dunkle-Materie-Forschung beschließt den Text. Während ein ausführliches Register das Nachschlagen von Begriffen erleichtert, suchen neugierige Lesende Hinweise auf weiterführende Literatur vergeblich. Etwas ärgerlich ist die schlecht ausgeführte Bindung, die es bei schwungvollem Umblättern zulässt, dass Seiten ausreißen. Auch fand ich es schade, dass Thomas Bührke auf dem generischen Maskulinum beharrt: Es hätte dem Lese­vergnügen sicher nicht geschadet, explizit auszudrücken, dass Frauen und Männer zu den bemerkenswerten Erkenntnissen über die Dunkle Materie beigetragen haben – in Theorie, Experiment und Simulation.

Kerstin Sonnabend

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