💫 Eine neue Theorie modifizierter Gravitation ersetzt Dunkle Materie durch ein "Infrarot-Schema"

Spiralgalaxien rotieren so schnell, dass die allein aus ihren sichtbaren Sternen berechnete Gravitation sie nicht davon abhalten könnte, auseinanderzufliegen.

Um dieses Rätsel zu lösen, postulierten Physiker die Existenz einer unsichtbaren Substanz, der Dunklen Materie, die weder Licht emittiert noch absorbiert. Diese hypothetische Entität, die den Großteil der kosmischen Masse ausmacht, würde die zusätzliche Anziehungskraft liefern, die nötig ist, um Galaxien zusammenzuhalten. Dennoch bleibt diese Komponente schwer fassbar und wurde bis heute nie durch eine direkte Beobachtung bestätigt.


Eine kürzlich von Naman Kumar vom Indian Institute of Technology durchgeführte und in Physical Review Letters B veröffentlichte Studie schlägt einen anderen Weg vor. Diese Forschung stellt die Notwendigkeit von Dunkler Materie in Frage, indem sie die Hypothese untersucht, dass sich die Schwerkraft auf galaktischen Skalen anders verhalten könnte. Der Ansatz stützt sich auf fortschrittliche Konzepte der theoretischen Physik.

Der Forscher verwendete die Quantenfeldtheorie, um die Gravitation auf winzigen Skalen zu untersuchen, die nahe der Wellenlänge von Infrarotlicht liegen. In diesem Rahmen, genannt Infrarot-Schema, würde die Gravitationskraft nicht mehr streng dem inversen Quadratgesetz des Abstands folgen. Stattdessen würde sie einen länger anhaltenden Einfluss über große Entfernungen ausüben, was die schnelle Rotation von Galaxien erklären könnte.

Diese Änderung der gravitativen Eigenschaften könnte die Beobachtungen erklären, ohne auf Halos aus Dunkler Materie zurückgreifen zu müssen. So könnten die hohen Geschwindigkeiten von Sternen in den Außenbereichen von Galaxien, ein anhaltendes Rätsel, eine natürliche Interpretation erhalten.

Das von Naman Kumar vorgeschlagene Modell muss dennoch mit anderen Datensätzen konfrontiert werden, wie denen von Gravitationslinsen, bei denen Licht von großen Massen abgelenkt wird. Sollte es validiert werden, könnte es unsere Sicht auf die kosmische Evolution verändern und die aktuellen Modelle vereinfachen.

Dieser Vorschlag ermutigt somit die wissenschaftliche Gemeinschaft, alternative Ansätze zu prüfen und einige etablierte Konzepte neu zu überdenken, was zu neuen Fortschritten in der Astrophysik führen könnte.

Modifizierte Gravitation: Ein Forschungsansatz

Theorien modifizierter Gravitation gehen davon aus, dass die Gesetze der Gravitation nicht unveränderlich sein könnten und sich je nach betrachteter Skala entwickeln. Diese Rahmen erlauben Anpassungen, um beobachtete Phänomene zu erklären.

Der auf der Quantenfeldtheorie basierende Ansatz von Naman Kumar deutet darauf hin, dass die Gravitationskraft eine andere Abhängigkeit von der Entfernung aufweisen könnte als die aus den derzeit verwendeten Gleichungen, mit einer über größere Reichweiten stärkeren Anziehung.

Sollte sich dieses Konzept bewahrheiten, könnte es die schnelle Rotation von Galaxien und andere Anomalien erklären, ohne die Dunkle Materie heranzuziehen. Dies böte eine einfachere Darstellung des Universums, indem die Anzahl unbekannter Entitäten reduziert und die Beobachtungen direkt mit den Eigenschaften der Schwerkraft verknüpft würden.

Bislang müssen diese Theorien anhand aller verfügbaren Daten rigoros geprüft werden, von Laborexperimenten bis hin zu kosmologischen Beobachtungen.