Masse der Galaxis und Dunkle Materie

Abb.: Der Kugelsternhaufen Messier 80  (NGC 6093), steht im Sternbild Skorpion südlich der Ekliptik; er umfasst Hunderttausende von      Sternem, die von ihrer gegenseitigen Anziehungskraft zusammen gehalten werden, in einer Entfernung von ungefähr 28 000 Lichtjahren von dem Sonnensystem. Die Bahngeschwindigkeiten der Kugelsternhaufen waren ein Hilfsmittel zur Berechnung der Masse unserer Milchstraße (Abb. aus „Tagesspiegel“, 8. April 2019, S. 21)

In der Geschichte des Kosmos müsste die unsichtbare „Dunkle Materie“ eine große Rolle gespielt haben: „Denn nur mit der Unterstützung ihrer Gravitation konnte sich die ursprünglich nahezu homogen im Kosmos verteilte. ‚normale‘ Materie überhaupt verdichten zu Galaxien und Sternen ...“ (Wöhrbach 2024, S. 10, a.a.O.).

Die US-amerikanische Astronomin Laura Watkins et al. veröffentlichten 2019 im „Astrophysical Journal“ [1] mithilfe der geringen Positionsänderungen von knapp 50 Kugelsternhaufen eine Studie zur Berechnung der Masse der Milchstraße. 

Ein großer Unsicherheitsfaktor für Massebestimmung ist die dunkle Materie, die die Galaxis unsichtbar einhüllt. Über den Zeitraum von 10 Jahren konnten die Bahngeschwindigkeiten der Kugelsternhaufen berechnet werden. Dabei wurde festgestellt, dass sie ganz unabhängig von ihrer Entfernung vom Zentrum der Milchstraße eine sehr ähnliche Umlaufgeschwindigkeit aufweisen, genau wie unser Sonnensystem: zwischen 206 und 220 km/sec. Dieses Phänomen kann nach Auffassung vieler Astronomen nur durch die Gravitationswirkung der dunklen Materie erklärt werden.

Die so errechnete Gesamtmasse der Milchstraße beträgt circa 1,5 Billionen Sonnenmassen, wobei die zirka 200 Milliarden Sterne und das Schwarze Loch im Zentrum der Galaxis aber nur um 10 % der Gesamtmasse ausmachen. 90% der Gesamtmasse der Milchstraße besteht vermutlich us der rätselhaften dunklen Materie (Wöhrbach, a.a.O.).