Das Universum besteht größtenteils aus leerem Raum, aber selbst die Teile, die nicht leer sind, bergen Geheimnisse. Wir dachten einst, dass dunkle Materie ein einzelner, monolithischer Geist sei, der um Galaxien schwebt. Jetzt haben Wissenschaftler es in zwei verschiedene Sorten unterteilt. Dieser Unterschied ist wichtig, weil er unser Verständnis der Geschichte des Kosmos und dessen, was den größten Teil seiner Masse ausmacht, verändert.
Die erste Sorte ist überraschend vertraut. Es macht etwa 4,5 Prozent des gesamten Universums aus. Dies ist nicht das gruselige, unsichtbare Ding, das Licht beugt. Es besteht aus Baryonen – Protonen, Neutronen und Atomkernen. Dies sind die gleichen Bausteine, aus denen die Sterne, die Planeten und Sie bestehen. Aber hier ist der Haken: Der Großteil dieser baryonischen Materie leuchtet nicht. Es ist dunkel. Es strahlt kein Licht aus und ist daher schwer zu erkennen, besteht aber physikalisch aus denselben Substanzen wie alles andere, was wir kennen.
Hinzu kommen die restlichen 26,1 Prozent. Das ist echte dunkle Materie. Es ist nicht-baryonisch. Wir wissen nicht, woraus es besteht. Es sind keine Atome. Sie sind keine Protonen oder Neutronen. Es ist etwas völlig anderes. Und es ist relativ „kalt“. In physikalischer Hinsicht bedeutet dies, dass es nicht relativistisch ist. Es bewegt sich langsam im Vergleich zur Lichtgeschwindigkeit. Diese Langsamkeit ist der Schlüssel. Kalte dunkle Materie verklumpt unter dem Einfluss der Schwerkraft und bildet das Gerüst, das Galaxien zusammenhält. Wenn es heiß wäre und sich schnell bewegen würde, würde es auseinanderfliegen und die Galaxien, die wir kennen, würden nicht existieren.
Warum also sie trennen? Denn eines besteht aus Stoff, den wir anfassen könnten, wenn wir ihn nur finden könnten. Das andere ist ein Rätsel. 4,5 Prozent sind verkappte Alltagssache. 26,1 Prozent sind etwas Neues. Den ersten Typ haben wir durch seine Anziehungskraft entdeckt, auch wenn wir ihn nicht sehen können. Der zweite Typ lässt sich noch indirekter anhand der Art und Weise identifizieren, wie sich Galaxien drehen und wie sich das Licht um sie herum beugt.
Diese Unterteilung ist nicht nur semantischer Natur. Es zeigt uns, dass „dunkle Materie“ für die Hälfte davon eine falsche Bezeichnung ist. Die Hälfte ist ganz normale Materie, die schwer zu erkennen ist. Die zweite Hälfte ist wirklich seltsam. Wir haben noch kein Teilchen dafür. Wir haben die Gleichungen. Wir haben einige Hinweise. Aber keine direkte Erkennung.
Im Massenbudget dominiert die kalte, nicht-baryonische Variante. Es ist der Kleber. Die baryonische Dunkle Materie ist der Schutt. Beide sind unsichtbar. Beide sind dunkel. Aber nur eines ist seltsam. Der andere versteckt sich einfach.
