Künstlerische Darstellung der mysteriösen kosmischen Strahlen, wie sie auf die Erde treffen | Copyright: Simon Swordy, University of ChicagoBaton Rouge/ USA - Ein internationales Forschungsteam hat im All eine Strahlungsquelle ausgemacht, die kontinuierlich hochenergetische Elektronen in Richtung Erde feuert. Der Ursprung dieses kosmischen Dauerfeuers ist noch unbekannt. Die Quelle befindet sich jedoch offenbar in unmittelbarer Nähe zu unserem Sonnensystem und könnte aus dunkler Materie bestehen.
Wie die Forscher um John Wefel von der Louisiana State University (LSU) und Jim Adams vom Marshall Space Flight Center (MSFC) der NASA im Fachmagazin "Nature" berichten, handelt es sich um eine wichtige Entdeckung: "Es ist das erste Mal, dass wir eine eigenständige Strahlungsquelle entdeckt haben, die sich von dem sonstigen galaktischen Hintergrund abhebt", so Wefel.
Mit den Daten von Stratosphären-Ballons der NASA, suchten die Forscher mit den "Advanced Thin Ionization Calorimeter (ATIC)"-Sensoren eigentlich nur nach normaler kosmischer Strahlung, die für gewöhnlich aus einem Partikelmix aus Protonen und Ionen besteht. Doch neben dieser normalen kosmischen Strahlung registrierten die Ballonsonden mehrfach Ansammlungen von hochenergetischen Elektronen.
"Die Quelle der exotischen Elektronen muss sich relativ nah außerhalb unseres Sonnensystems befinden", erläutert Adams die Werte, "da hochenergetische Elektronen sehr schnell an Energie verlieren, wenn sie durch den Raum schießen. Schon nach einer zurückgelegten Entfernung von einem Kiloparsec (= 31.000 Billionen Kilometer) haben sie einen Großteil ihrer Energie verloren." Gemessene hochenergetische Elektronen müssen somit also einer mehr oder weniger lokalen Quelle entstammen. Die Forscher glauben, dass diese nur wenige hundert Parsec (1 Parsec = 31 Billionen Kilometer) entfernt liegt. Allerdings ist es den Wissenschaftlern bislang nicht möglich, die Quelle genau zu orten, da die ATIC-Sensoren nicht die Richtung messen, aus der die Partikel kommen.
Diese Ungenauigkeit in den Messungen lässt nun natürlich Raum für Fantasie und Spekulationen. Die weniger exotischen Erklärungen für die Strahlenbündel könnten ein kleiner Quasar, also eine aktive Galaxie, die im sichtbaren Bereich des Lichtes nahezu sternförmig erscheint und ungeheure Energiemengen in anderen Wellenlängenbereichen ausstrahlt oder stellare Massen wie Schwarze Löcher sein. Die für die Forscher jedoch faszinierendste Theorie versucht die Strahlen mit dunkler Materie zu erklären.
Die so genannten "Kaluza-Klein Theorien" versuchen die Gravitation mit den anderen physikalischen Grundkräften abzugleichen, in dem sie von bis zu acht weiteren Dimensionen, die mit den uns bekannten Dimensionen von Raum und Zeit verwoben sind. Eine populäre, jedoch bislang nicht bewiesene Theorie zur dunklen Materie besagt, dass Partikel der dunklen Materie diese zusätzlichen Dimensionen bevölkern und wir ihre Anwesenheit durch die Kraft der Gravitation spüren, sie jedoch auf sonstiger Weise nicht wahrnehmen können.
Die postulierten "Kaluza-Klein"-Partikel sollen nun die kuriose Eigenschaft besitzen, unter anderem gleichzeitig ihre eigenen Anti-Teilchen zu sein. Treffen sich zwei dieser Partikel so würden sie sich gegenseitig auslöschen und dabei einen Strahl hochenergetischer Photonen und Elektronen abgeben. Die Elektronen wären in den verborgenen Dimensionen jedoch nicht verloren und würden sich in unserer wahrnehmbaren Welt materialisieren und könnten dann auch von den ATIC-Sensoren als "kosmische Strahlen" erfasst werden.
"Unsere Daten könnten also durch eine Wolke oder einen Klumpen aus dunkler Materie in unmittelbarer Nachbarschaft unseres Sonnensystems erklärt werden" zeigt sich Wefel von der Theorie begeistert. "Besonders die 'Kaluza-Klein'-Partikel (mit einer Masse von annähernd 629 GeV) sollten Elektronen vom selben Spektrum erzeugen wie jene, die wir beobachtet haben."
Jetzt wollen die Forscher mit ihren Sonden und dem neuen Fermi Space Telescope (FGST) für Gammaastronomie auch nach weiteren Zerstrahlungsprodukten wie Gamma-Strahlen suchen: "Was auch immer wir finden werden, es wird erstaunlich sein." zeigt sich Adams schon jetzt überzeugt.
Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov
