Ein internationales Forscherteam hat im September 2025 eine bemerkenswerte Entdeckung gemacht: die Identifizierung eines äußerst seltenen Phänomens, bekannt als Einstein-Kreuz, das nicht nur vier, sondern fünf Abbilder einer weit entfernten Galaxie zeigte. Diese Konstellation, beobachtet in der Galaxie HerS-3, die sich etwa 11,6 Milliarden Lichtjahre von der Erde entfernt befindet, liefert entscheidende Einblicke in die Natur der Dunklen Materie. Das Phänomen des Einstein-Kreuzes tritt auf, wenn das Licht einer fernen Galaxie durch die starke Gravitation von massereichen Vordergrundgalaxien abgelenkt und verzerrt wird. Dieser Prozess, bekannt als Gravitationslinseneffekt, bündelt das Licht und erzeugt typischerweise vier spiegelbildliche Bilder der Hintergrundquelle, die wie ein Kreuz angeordnet sind.
Die nun entdeckte fünfte zentrale Abbildung, die in den französischen Alpen mit Hilfe von Radioteleskopen des Northern Extended Millimeter Array (NOEMA) entdeckt und durch Beobachtungen des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile bestätigt wurde, war eine Anomalie, die die üblichen Modelle der sichtbaren Materie herausforderte. Laut dem französischen Astronomen Pierre Cox, Leiter der Studie und Forscher am Institut d'Astrophysique de Paris, war eine solche zentrale Abbildung nur durch eine ungewöhnliche Massenverteilung zu erklären, die über die sichtbaren Galaxien hinausging. Die Erklärung für diese Abweichung liegt in der Präsenz eines massiven, unsichtbaren Halos aus Dunkler Materie, der die Vordergrundgalaxien umgibt. Dunkle Materie, die schätzungsweise 80 Prozent der gesamten Materie im Universum ausmacht, interagiert nicht mit Licht und ist daher direkt unsichtbar. Ihre Existenz wird jedoch durch ihre gravitative Wirkung auf sichtbare Materie und Licht nachgewiesen.
Die Analyse der Gravitationslinse, die von den Forscherteams unter Einbeziehung von Daten des Northern Extended Millimeter Array (NOEMA), des Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile, des Very Large Array (VLA) und des Hubble-Weltraumteleskops durchgeführt wurde, zeigte, dass die sichtbaren Galaxien allein die beobachtete Fünf-Bild-Struktur nicht erklären konnten. Erst die Einbeziehung eines massereichen Dunkle-Materie-Halos in die Berechnungen passte zu den Beobachtungen. Die detaillierte Modellierung, maßgeblich vorangetrieben durch
„Diese Entdeckung gibt uns eine seltene Gelegenheit, diese unsichtbare Struktur im Detail zu untersuchen“, erklärte Andrew Baker, Professor an der Rutgers University und Mitautor der Studie. Die Fähigkeit, die Dunkle Materie durch solche Gravitationslinsensysteme zu studieren, ist von unschätzbarem Wert, da sie uns ermöglicht, die Verteilung und den Einfluss dieser mysteriösen Substanz auf die Entstehung und Entwicklung von Galaxien im frühen Universum zu verstehen. Die internationale Zusammenarbeit zwischen Institutionen wie NOEMA, ALMA und Rutgers war entscheidend für den Erfolg dieser Forschung, die in The Astrophysical Journal veröffentlicht wurde.
Diese Entdeckung eröffnet neue Wege für die Erforschung des Kosmos. Zukünftige Beobachtungen könnten weitere Details über HerS-3, wie beispielsweise ausströmendes Gas, aufdecken und somit die Modelle der Dunklen Materie weiter verfeinern. Sie erinnert uns daran, dass hinter dem sichtbaren Schleier des Universums tiefere Strukturen und Kräfte wirken, die darauf warten, durch menschlichen Forschergeist und internationale Kooperation enthüllt zu werden.