Eigentlich ist das Universum ganz anders, als es aussieht. Sämtliche Sterne machen weniger als ein Prozent der Gesamtmasse des Alls aus; interstellares Gas und andere Formen gewöhnlicher Materie bringen es alles in allem auf weniger als fünf Prozent. Die Bewegungen dieser sichtbaren Substanzen enthüllen, dass sie nichts weiter sind als Treibgut in einem dunklen Meer aus unbekanntem Material. Über diesen Ozean wissen wir kaum etwas. Die Namen, die wir seinen Bestandteilen geben – "Dunkle Materie" und "Dunkle Energie" –, drücken vor allem unsere Unkenntnis aus.

Seit siebzig Jahren sammeln die Astronomen immer mehr Indizien für die Existenz Dunkler Materie, und fast niemand mehr bezweifelt sie. Aber Indizienbeweise befriedigen nicht wirklich: Sie vermögen andere Erklärungen nicht endgültig auszuschließen, etwa gewisse Modifikationen physikalischer Gesetze (siehe "Gibt es Dunkle Materie?" von Mordehai Milgrom, Spektrum der Wissenschaft 10/2002, S. 34). Auch verraten sie nicht viel über die Eigenschaften der hypothetischen Substanz. Wir wissen praktisch nur, dass die Dunkle Materie sich zusammenklumpt und mit ihrer Schwerkraft Galaxien und Galaxienhaufen bindet. Sie besteht höchstwahrscheinlich aus einer bisher unentdeckten Art von Elementarteilchen. Hingegen ist die Dunkle Energie – trotz der verwirrenden Namensähnlichkeit – eine völlig andere Substanz, die erst 1998 kosmologische Prominenz erlangte; sie erfüllt den Raum gleichmäßig und bewirkt, dass die Expansion des Universums sich beschleunigt.

Letztlich wird nicht die Astronomie, sondern die Teilchenphysik die Details dieser dunklen Komponenten ergründen. In den vergangenen acht Jahren haben Forscher beider Disziplinen ihre Kräfte vereint und gemeinsame Konferenzen abgehalten. Das nächste "Symposium über Quellen und Nachweis von Dunkler Materie und Dunkler Energie im Universum" wird im Februar 2004 in Marina del Rey (Kalifornien) stattfinden.

Das Rätsel der unsichtbaren Partikel