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Die Masse eines Dunkelmaterie-Teilchens
Redaktion / idw
astronews.com
20. Mai 2005
Woraus besteht das Universum? Die Astronomen geben darauf eine recht
unbefriedigende Antwort: Zu über 95 Prozent aus etwas, das wir nicht kennen -
aus Dunkler Materie und Dunkler Energie. Jetzt könnte es Astrophysikern der
Universität Würzburg gelungen sein, die Masse eines Dunkelmaterie-Teilchens zu
bestimmen. Wenn die Forscher recht haben, ist sie doppelt so groß wie die eines
Goldatoms.
Dunkle Materie bestimmt das Verhalten aller Galaxien im Universums. Foto: NASA / ESA / S.
Beckwith und das HUDF-Team [mehr
über das Foto] |
Mit Hilfe der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe bestätigten
Astronomen vor rund zwei Jahren, dass das Universum fast vollständig aus etwas
besteht, von dem wir nicht wissen was es ist: 23 Prozent sind Dunkle Materie,
73 Prozent die noch geheimnisvollere Dunkle Energie und bei dem winzigen Rest
handelt es sich um das, was wir wirklich sehen: Sterne und Gas.
Doch vielleicht
ist man dem Geheimnis der Dunklen Materie auf der Spur: Forscher der
Universität in Würzburg berichteten jetzt in der Fachzeitschrift Physical
Review Letters, dass es ihnen gelungen ist, erstmals die Masse der
Dunkelmaterie-Teilchen zu bestimmen.
Dunkle Materie ist zwar nicht zu sehen, hat aber deutliche Auswirkungen auf
jede Galaxie - sie bestimmt nämlich durch ihre Masse das Rotationsverhalten der
Sternsysteme. "Jede sichtbare Galaxie ist von dieser geheimnisvollen Materie wie
von einer Art Kugel umgeben", erklärt der Würzburger Astrophysiker Dominik
Elsässer. Die Galaxien selbst können spiralförmig sein wie die Milchstraße,
aber auch die Gestalt von Kugeln oder Ellipsen haben.
Die Masse der
Dunkelmaterie-Teilchen haben Dominik Elsässer und Karl Mannheim auf etwa das
Doppelte der Masse eines Goldatoms bestimmt. Das gelang ihnen mit Einsteins
berühmter Formel zur Verknüpfung von Energie und Masse. Das Ergebnis stimme gut
mit den Vorhersagen der Supersymmetrie-Theorie überein, sagen die Forscher.
Dieser Theorie zufolge soll die Dunkelmaterie aus einer neuen Art von
Elementarteilchen bestehen, den Neutralinos, die bislang experimentell aber noch
nicht nachgewiesen wurden.
Die Arbeit der Würzburger Astrophysiker gründet sich auf Daten, die der
NASA-Satellit Compton Gamma Ray Observatory von 1991 bis 2000 gesammelt
hat. Die jüngste Aufarbeitung dieser Messwerte wurde 2004 freigegeben. Darin
fanden die Wissenschaftler einen deutlichen Überschuss von kosmischer
Gammastrahlung bei Energien, die etwa eine Milliarde Mal größer sind als die des
sichtbaren Lichts. Der Supersymmetrie-Theorie gemäß würde ein solches Signal
entstehen, wenn sich Neutralinos gegenseitig vernichten.
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