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Leuchtende dunkle Materie? Forscher beobachten mysteriöses Phänomen

Forscher wollen den Grund für das mysteriöse Leuchten im Zentrum der Milchstraße entdeckt haben.
Forscher wollen den Grund für das mysteriöse Leuchten im Zentrum der Milchstraße entdeckt haben.
Foto: Getty Images/MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Pakin Songmor [M]
Im Zentrum der Milchstraße haben Forscher bereits vor einiger Zeit ein Glimmen entdeckt. Den Grund dafür könnten sie nun ermittelt haben.

Der Mittelpunkt der meisten Galaxien wird von einem aktiven Galaxienkern (AGN von Englisch active galactic nucleus) geprägt. Dieser beherbergt in der Regel ein supermassereiches Schwarzes Loch – im Fall der Milchstraßen verfügt es über gut vier Millionen Sonnenmassen – und gibt gewaltige Mengen nichtstellarer Strahlung ab. Doch auch wenn man sich dieses Gebilde und alle darumliegenden Sterne wegdenkt, bleibt noch immer ein Glimmen, das Wissenschaftler bislang nicht so recht zuzuordnen wussten. Mittlerweile vermuten sie, dass dunkle Materie dafür verantwortlich sein könnte.

Galaktisch verformt: Die Milchstraße hat eine Beule
Galaktisch verformt: Die Milchstraße hat eine Beule


Was ist dunkle Materie?

Bei dunkler Materie handelt es sich um eine Form von Materie, die zwar nicht direkt sichtbar ist, aber mittels Gravitation wechselwirkt. Im Standardmodell der Kosmologie spielt sie eine wichtige Rolle. So kann nur mit ihrer Hilfe die Bewegung sichtbarer Materie erklärt werden.


Milchstraße: Dunkle Materie könnte Glühen erklären

Der Physiker Mattia Di Mauro vom Nationalen Institut für Kernphysik in Italien hat das merkwürdige Leuchten untersucht und ist zu einem ersten Ergebnis gekommen. Seiner Analyse nach handelt es sich bei dem Schuldigen für den Galactic Center GeV Excess (GCE), also den unerwarteten Überschuss an Gammastrahlung im Zentrum der Milchstraße, um dunkle Materie.

Seine Studie vergleicht Daten des Fermi-Teleskops aus den letzten elf Jahren mit Messungen anderer astronomischer Anomalien, die vom Pamela-Detektor für kosmische Strahlung an Bord des Resurs-DK 1-Satelliten und dem Alpha Magnetic Spectrometer Experiment an Bord der ISS aufgezeichnet wurden.

Konkret verwendete er den umfangreichsten Datensatz von Fermi, der im letzten Jahr gesammelt wurde. Die Studie minimierte außerdem Unsicherheiten, die durch die Hintergrundstrahlung zustande kommen. Dies habe Informationen über die räumliche Verteilung des GCE geliefert, die helfen können, verschiedene Erklärungen auszuschließen.

Was ist dunkle Materie?

"Wenn der Überschuss zum Beispiel durch die Wechselwirkung zwischen kosmischer Strahlung und Atomen verursacht wurde, würden wir erwarten, dass wir seine größere räumliche Verteilung bei niedrigeren Energien und seine geringere Verbreitung bei höheren Energien aufgrund der Ausbreitung der kosmischen Teilchen beobachten", erklärt Di Mauro. "Meine Studie hingegen unterstreicht, dass sich die räumliche Verteilung des Überschusses nicht in Abhängigkeit von der Energie ändert."

Die Analyse zeige deutlich, dass der Überschuss an Gammastrahlen im galaktischen Zentrum konzentriert sei, "also genau das, was wir im Herzen der Milchstraße erwarten würden, wenn die dunkle Materie tatsächlich eine neue Art von Teilchen ist". Noch handelt es sich dabei um bloße Theorien, denn worum genau es sich bei der sogenannten dunklen Materie handelt, ist bislang nicht bekannt.

Zuletzt konnten Astronomen beobachten, wie der der Milchstraße am nächsten gelegene Sternhaufen der Hyaden regelrecht "zerschlagen" wurde. Auch dafür machten sie dunkle Materie verantwortlich. Trotz dieser zerstörerischen Kräfte ist Leben in einem Universum ohne dunkle Materie nur schwer vorstellbar.

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