Übrigens gibt es als Alternative zu Dunklen Materie die MOND(MOdified Newtonian Dynamics)-Hypothese von Mordechai Milgrom, siehe z. B.
http://en.wikipedia.org/wiki/MONDDabei wird das Newtonsche Kraftgesetz geändert: statt F = m*a soll F = m*a*µ(a/a0) gelten, wobei a0 eine Konstante ist. Die Funktion µ wird nicht genau spezifiziert, es ist aber µ(x) = 1 für x sehr viel größer als 1 und µ(x) = x für x sehr viel kleiner als 1. Dadurch folgen Vorgänge bei "großen", d. h. alltäglichen, Beschleunigungen den Newtonschen Gesetzen, bei sehr kleinen wirkt jedoch die Kraft stärker. Die Konstante a0 ist eine typische Beschleunigung, wo das Newtonsche auf das "MOND"-Verhalten übergeht und soll bei ca. 10^-10 m/s^2 liegen.
Wenn man das auf die Newtonsche Gravitation anwendet, dann kommt man für kleine Beschleunigungen auf
F = G*M*m/r^2 = m*a*a/a0
->
G*M/r^2 = a^2/a0
->
a = (G*M*a0)^(1/2)/r
Für eine Kreisbahn setzt man die Beschleunigung gleich der Zentrifugalbeschleunigung:
v^2/r = (G*M*a0)^(1/2)/r
->
v = (G*M*a0)^(1/4)
Man sieht also: Für geringe Beschleunigungen, d. h. weit weg vom Massezentrum, sollte die Geshwindigkeit eines umkreisenden Objekts nicht mehr vom Abstand abhängen und proportional zur 4. Wurzel der Masse sein. Das entspricht der bei Galaxien beobachteten sog. Tully-Fisher-Relation, wenn die Helligkeit proportional zur Masse der Galaxie ist.
Allerdings ist es klar, dass MOND in dieser einfachen Formulierung nicht als grundlegendere Theorie funktioniert: Z. B. erfährt jedes Proton in einem Stern am Rand einer Galaxie insgesamt Beschleunigungen, die weit über a0 liegen. Man muss deshalb in einer konsistenteren Formulierung das Gravitationspotential umformulieren.
Die MOND-Theorie hat allerdings auch einige Probleme mit manchen Galaxien und Gravitationslinsen soviel ich weiß, außerdem existiert glaube ich bisher keine Theorie, die sie mit der Allgemeinen Relativitätstheorie vereinbaren würde.