Die Schwerkraft ist eine von vier Grundkräften der Physik, ein Naturgesetz, mit dem wir tagtäglich konfrontiert werden. Auf der Erde bewirkt die Schwerkraft (Gravitation), dass alle Körper in Richtung Erdmittelpunkt fallen, also nach „unten“. Im Sonnensystem bestimmt die Gravitation die Bahnen der Planeten, Satelliten und Kometen, im Kosmos die Bildung von Sternen und Galaxien.

Die allgemein gültigen und seit Anfang des 20. Jahrhunderts etablierten Schwerkraftmodelle basieren auf dem newtonschen Gravitationsgesetz von Isaac Newton und der von Albert Einstein entwickelten allgemeinen Relativitätstheorie. Eine kürzlich erschienene Studie soll jetzt aber beweisen, dass die Schwerkraft im Universum nicht immer so wirkt, wie von Einstein und Newton erwartet.

Der Physiker und Astronom Kyu-hyun Chae von der Sejong-Universität in Seoul hat nämlich die Schwerkraftmodelle auf die Probe gestellt. Dafür analysierte er die Beschleunigung von 26.500 Doppelsternen, die mithilfe des Esa-Weltraumteleskops Gaia der europäischen Raumfahrtorganisation Esa aufgezeichnet wurden. Seine Ergebnisse publizierte Kyu-hyun Chae jetzt im Fachmagazin The Astrophysical Journal. Sie weisen auf Anomalien bei der Gravitation hin. Fällt die Beschleunigung der Sterne unter einen Wert von einem Nanometer pro Sekunde, bewegen sie sich nicht mehr im Einklang mit Newtons und Einsteins Schwerkraftmodellen.

Derartig ungewöhnliche Bewegungen von Himmelskörpern wurden in der Kosmologie bisher durch die sogenannte dunkle Materie erklärt, eine Materie, die den Großteil des Universums ausmachen und Auswirkungen auf die Gravitation haben soll. Sie konnte allerdings bisher nicht nachgewiesen werden. Deshalb entwickelte der israelische Physiker Mordehai Milgrom bereits in den 1980er-Jahren ein alternatives Schwerkraftmodell, das die Zusammenhänge der Gravitation ohne eine mysteriöse dunkle Materie erklärt – die MOND-Theorie (Modified Newtonian Dynamics).

Wie Kyu-hyun Chae erklärt, habe er bis vor wenigen Monaten selbst noch an die dunkle Materie geglaubt. Seine Forschungsergebnisse zeigen allerdings, dass sich die von ihm analysierten Sterne eher im Einklang mit dem MOND-Modell bewegen. In seiner Studie schreibt Kyu-hyun Chae von einem „direkten Beweis für den Zusammenbruch der Standardgravitation bei schwacher Beschleunigung“. Er habe eine „unverrückbare Anomalie der Gravitation zugunsten der MOND-basierten modifizierten Schwerkraft“ entdeckt.

In einer Pressemitteilung seiner Universität schließt Kyu-hyun Chae aus, dass es sich bei seinen Ergebnissen lediglich um eine „Verschwörung“ handle. Der Forscher betont, dass er alle infrage kommenden Systematiken geprüft habe und die Ergebnisse definitiv echt seien. „Ich habe alle meine Codes aus Gründen der Transparenz und im Interesse aller interessierten Forscher veröffentlicht“, erklärte er. Kyu-hyun Chae gehe davon aus, dass die Ergebnisse in Zukunft mithilfe von konkreteren Analysen bestätigt und verfeinert werden können. Diese habe er bereits veranlasst.