Forscher finden überraschend viel Antimaterie im All
Baku, den 5. April (AZERTAG). Die Ergebnisse des Experiments sind eine wissenschaftliche Sensation. Erstaunlich große Mengen Antimaterie strömen durch den Weltraum. Das haben Forscher jetzt mit Hilfe eines Teilchendetektors auf der Internationalen Raumstation nachgewiesen. Es könnte ein Hinweis auf die mysteriöse Dunkle Materie sein.
Es ist ein Wunder, dass das Universum überhaupt existiert. Schließlich entstand beim Urknall vor 13,8 Milliarden Jahren neben der uns heute bekannten Materie beinahe genau so viel Antimaterie. Und weil sich ein Teilchen und sein Antiteilchen gegenseitig spektakulär auslöschen, gab es kurz nach der Geburt unseres Kosmos ein gigantisches Feuerwerk.
Warum dabei überhaupt noch Materie übrig blieb, über diese Frage zerbrechen sich Forscher bis heute den Kopf. Doch aus den Überbleibseln des kosmischen Gemetzels entstanden Galaxien, Sterne, Planeten - und auch wir Menschen. Antimaterie begegnet uns dagegen nur selten. Ihre Partikel sind Teil einer geheimnisvollen Parallelwelt, über die wir kaum etwas wissen. Zwar haben Forscher kleinste Mengen an Antimaterie herstellen und einfangen können. Doch größere Antimaterie-Partikel ließen sich bis heute nicht aufspüren.
Ein riesiges Experiment auf der Internationalen Raumstation fahndet seit knapp zwei Jahren nach Antiteilchen. Gibt es irgendwo im All Bereiche, die nur aus Antimaterie bestehen? Wenn ja, sollten sich zumindest einzelne größere Antiatome aufspüren lassen. Die Raumfähre „Endeavour“ hatte dazu bei ihrem letzten Flug das tonnenschwere Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) ins All gebracht. Nun hat das zuständige Wissenschaftlerteam um Physik-Nobelpreisträger Samuel Ting ein erstes, durchaus spektakuläres Zwischenergebnis verkündet: Die kosmische Strahlung enthält deutlich mehr Positronen, also Antielektronen, als zu erwarten wäre.
Im Grundsatz hatten das frühere Experimente bereits nahegelegt. Doch mit AMS ist der Nachweis nun in bisher ungekannter Präzision gelungen: Unter gut 25 Milliarden untersuchten Partikeln aus der Tiefe des Alls fanden sich binnen anderthalb Jahren rund 400.000 Positronen. Und der Partikelstrom ändert sich weder mit der Zeit noch mit der Beobachtungsrichtung. Auf einem Seminar am Genfer Kernforschungszentrum Cern stellte Ting die Ergebnisse am Mittwochnachmittag vor - und war damit schneller als die US-Weltraumbehörde Nasa. Die hatte für den Abend ebenfalls eine Pressekonferenz angesetzt.
Wo kommen die Teilchen eigentlich her? - Die Ergebnisse sollen im Fachblatt „Physical Review Letters“ veröffentlicht werden. Für die Wissenschaft sind sie eine Sensation - auch wenn AMS nicht wie auch erhofft größere Antiatome, Antihelium zum Beispiel, finden konnte. Bisher zumindest. „Eine neue Quelle von Antimaterie zu entdecken, ist keine Kleinigkeit“, lobt daher Stefan Schael von der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule in Aachen. Er ist an der Auswertung der AMS-Ergebnisse beteiligt.
Das Problem: Noch wissen die Wissenschaftler nicht, wo die Positronen eigentlich herkommen. Frühere Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop „Fermi“ können sie nicht nachvollziehen. Danach entstehen große Mengen an Positronen bei Gewittern auf der Erde. Stattdessen favorisieren die Wissenschaftler andere Erklärungsansätze.
Die Teilchen könnten zum einen aus astrophysikalischen Quellen stammen, aus Pulsaren zum Beispiel. Bisher kennen Forscher etwa 1700 dieser extrem schnell rotierenden Neutronensterne. Als eine Art kosmischer Leuchtturm schicken sie Strahlung ins All. Diese energiereichen Photonen können zu Paaren von Elektronen und Positronen zerfallen. Möglicherweise hat AMS die Ergebnisse dieser sogenannten Paarbildungsreaktion nachgewiesen.
Die überschüssigen Positronen könnten zum anderen auch ein Hinweis auf die mysteriöse Dunkle Materie sein. Das wäre für die Forscher wohl noch deutlich interessanter. Schließlich ließ sich die exotische Substanz bisher nur sehr schwer nachweisen, wenn überhaupt. Und dass, obwohl Dunkle Materie 26,8 Prozent des Universums ausmachen soll. Sollten die nun beobachteten Positronen tatsächlich Hinweise darauf sein, dann wären sie bei der sogenannten Annihilation der Dunklen Materie entstanden. So heißt der Prozess, bei dem sich deren Teilchen gegenseitig auslöschen. Die exotischen Partikel sind nämlich - auch wenn es extrem schwer vorstellbar ist - laut Modell gleichsam ihre eigenen Antiteilchen. Und treffen sie aufeinander, dann verschwinden sie. Nur weil das in den Weiten des Alls so selten passiert, kann überhaupt noch Dunkle Materie existieren.
Weitere News der Rubrik
