Donnerstag, 6. September 2012

Dunkle Materie? - Weltraumteleskop "Planck" ortet mysteriöse Strahlung aus dem Zentrum der Galaxis


Diese neue Aufnahmen des Weltraumteleskops "Planck" offenbart eine bislang unbekannte Strahlung aus dem Zentrum der Milchstraße (s. blau-rot-weiße Töne. Die schwarze Zone maskiert die Strahlung der galaktischen Scheibe). | Copyright: | Copyright: ESA/Planck Collaboration (microwave); NASA/DOE/Fermi LAT/D. Finkbeiner et al. (gamma rays) 

Kopenhagen (Dänemark) - Laut der gängigen Theorie zu Aufbau und Struktur des Universums besteht dieses zu einem Großteil aus sogenannter Dunkler Materie. Das Problem: Bislang weiß noch niemand so recht, aus was diese Dunkle Materie besteht. Die jetzige Entdeckung einer mysteriösen Strahlung aus dem Zentrum der Milchstrasse mit dem europäischen Weltraumteleskop "Planck" könnte die Forscher nun ein gutes Stück weiter bringen.

Gestartet am 14. Mai 2009 (...wir berichteten), verbleibt der Satellit nicht still, sondern bewegt sich jede Stunde durchs All und rotiert dabei einmal pro Minute um die eigenen Achse. Dadurch kann "Planck" während sechs Monaten den vollständigen galaktischen Hintergrund abbilden.

Das Weltraumteleskop ist speziell darauf ausgelegt, die kosmische Mikrowellen-Hintergrundstrahlung abzubilden. Anhand der neuesten Daten des Weltraumteleskops entdeckte ein internationales Wissenschaftlerteam um Pavel Naselsky vom Discovery Center des Niels Bohr Instituts an der Universität von Kopenhagen nun eine ungewöhnliche Strahlung aus dem Zentrum unserer Heimatgalaxie der Milchstrasse.

"Mit 'Planck' haben wir diese ungewöhnliche und einzigartige Radiostrahlung aus dem Zentrum unserer Galaxis geortet, deren Wellenspektrum dem von Synchrotronstrahlung entspricht, die aus Elektronen und Positronen austritt, wenn diese durch ein Magnetfeld abgelenkt werden", erläutert Naselsky. "Die Quelle der Strahlung liegt wohl rund um die energiereichen Magnetfeldlinien im Zentrum der Galaxis. Ich glaube, dass die Hinweise sehr deutlich sind, dass diese Strahlung aus Dunkler Materie stammt."

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Laut führenden Theoretikern wie Subir Sarkar besteht Dunkle Materie wahrscheinlich aus sehr schweren Partikeln, die etwa 1.000 Mal schwerer sind als Protonen. Zugleich sollten diese Partikel auch einzigartige Eigenschaften aufweisen, beispielsweise nicht mit normaler Materie aber auch nicht untereinander interagieren.

"Ebenfalls anhand theoretischer Vorhersagen wissen wir, dass die Konzentration von Dunkler Materie rund um das Zentrum von Galaxien wahrscheinlich sehr hoch ist und wir haben auch gute Gründe für die Annahme, dass sie hier auch miteinander kollidieren können", so Naselsky weiter. "Bei solchen Kollisionen würden dann Elektronen und Positronen entstehen, die dann beginnen, um die Feldlinien des galaktischen Zentrums zu rotieren und dabei die ungewöhnliche Synchrotronstrahlung von sich zu geben, die wir erst jetzt mit dem leistungsstarken Weltraumteleskop Planck orten konnten."

Da die Strahlungseigenschaften nicht mit strukturellen Mechanismen in unserer Galaxie oder durch Strahlung von Sternenexplosionen (Supernovae) erklärt werden kann, vermuten die Forscher um Naselsky, dass es sich um einen Hinweis oder sogar Beweis für Dunkle Materie handelt. "Wäre es das nicht, so hätten wir mit dieser Strahlung etwas völlig Neues und der Physik gänzlich unbekanntes und ungeahntes entdeckt, etwa einen Mechanismus der Beschleunigung von Partikeln im galaktischen Zentrum."

Schon in den kommenden Monaten erwarten die Wissenschaftler weitere faszinierende Ergebnisse der Planck-Mission. Ihre aktuelle Entdeckung haben die Forscher sowohl vorab auf ArXiv.org und im Fachmagazin "Astronomy and Astrophysics" veröffentlicht.

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