Einsteinkreuz: Mehrere Trillionen Sonnenmassen dunkler Materie vermutet

Ein Einsteinkreuz mit fünf statt der üblichen vier Lichtpunkte erlaubt Rückschlüsse auf dunkle Materie und ihren Einfluss auf die Entstehung des Weltalls .

30. September 2025 um 14:47 Uhr / Mario Petzold

Eine ungewöhnliche fünfte Abbildung der Galaxie HerS-3 erlaubt neue Berechnungen zu dunkler Materie. Bild: Nicolás Lira Turpaud (ALMA-Observatorium) & Pierre Cox (angepasst von Cox et al. 2025)

Untersuchungen der Universität Köln zu einer ungewöhnlichen Beobachtung, die durch den Gravitionslinseneffekt erklärt wird, deuten auf eine Ansammlung dunkler Materie in der Mitte von vier massereichen Galaxien hin. Dank der einzigartigen Formation habe sich die Menge an dunkler Materie gut bestimmen lassen.

Das Licht der 11,6 Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie HerS-3 wird durch die Gravitation von vier massereichen, direkt davor liegenden Galaxien in 7,8 Milliarden Lichtjahren Entfernung abgelenkt. Bei solchen Anordnungen können Einsteinkreuze entstehen, die aus vier Abbildungen der hinteren Galaxie und dem ablenkenden Objekt in der Mitte bestehen.

Einzigartiger Effekt durch Gravitation

Bei HerS-3 wurde jedoch eine fünfte Abbildung entdeckt, was sich durch die Auswertung der molekularen Emissionslinien belegen ließ. Während bisher nur einige Dutzend Einsteinkreuze entdeckt wurden, handelt es sich bei diesem Exemplar um eine außergewöhnliche Erscheinung.

Diese erlaubte es, genaue Berechnungen zum Vorhandensein dunkler Materie im Bereich der vorderen Galaxien anzustellen. Deren Masse allein könnte den Effekt nach den durchgeführten Simulationen nicht erklären. Erst durch die Hinzunahme mehrerer Trillionen Sonnenmassen dunkler Materie ergab sich auch das fünfte Abbild von HerS-3.

Diese Konzentration an dunkler Materie wäre damit mindestens eine Million Mal schwerer als die gesamte Milchstraße, die nur auf 1,5 Billionen Sonnenmassen kommt.

Auch die Entstehung der Galaxie kann beobachtet werden

Durch weitere Auswertungen der Region sollen Erkenntnisse zur Struktur früher Galaxien gewonnen werden. Zudem kann durch HerS-3 auch der Einfluss der dunklen Materie auf die Entwicklung des Universums untersucht werden. Schließlich war das Weltall in dem Moment, als sich das Licht auf den Weg machte, nach derzeitigem Stand kaum 2 Milliarden Jahre alt.

Die zugehörige Studie wurde in The Astrophysical Journal frei zugänglich veröffentlicht.