Erster Beweis für “Dunkle Materie”?

Grenzwissenschaft: Ein Team von Astronomen unter Leitung von Prof. Judd Bowman von der Arizona-State-University stolperte unerwartet über “Dunkle Materie”, den geheimnisvollsten Baustein des Weltraums, während sie versuchten, die ersten Sterne im Universum durch Radiowellensignale zu entdecken (aktuell im Fachmagazin Nature veröffentlicht). Die Idee, dass diese Signale Dunkle Materie implizieren, basiert auf einem zweiten Nature-Beitrag über Materie und Dunkle Materie im frühen Universum, den Prof. Rennan Barkana, Leiter der Abteilung für Astrophysik an der TAU-Schule für Physik und Astronomie, veröffentlichte. “Dunkle Materie ist der Schlüssel, um das Geheimnis dessen zu entschlüsseln, woraus das Universum besteht”, sagt Prof. Barkana. “Wir wissen ziemlich viel über die chemischen Elemente, die die Erde, die Sonne und andere Sterne ausmachen, aber der größte Teil der Materie im Universum ist unsichtbar und als Dunkle Materie bekannt. Die Existenz der Dunklen Materie wird aus ihrer starken Gravitation abgeleitet, aber wir haben keine Ahnung, was für eine Substanz das ist, daher bleibt Dunkle Materie eines der größten Geheimnisse der Physik. Um es zu lösen, müssen wir in der Zeit zurückreisen. Astronomen können in der Zeit zurückblicken, da es Licht braucht, um uns zu erreichen. Wir sehen die Sonne, wie sie vor acht Minuten war, während die immens entfernten ersten Sterne im Universum uns auf der Erde erscheinen, wie sie Milliarden von Jahren in der Vergangenheit waren.” Prof. Bowman und Kollegen berichteten über die Detektion eines Radiowellensignals mit einer Frequenz von 78 Megahertz. “Ich habe festgestellt, dass dieses überraschende Signal auf die Präsenz von zwei Akteuren hinweist: die ersten Sterne und die Dunkle Materie”, sagt Prof. Barkana. “Die ersten Sterne im Universum schalteten das Funksignal ein, während die Dunkle Materie mit der gewöhnlichen Materie kollidierte und sie abkühlte.” Die Physiker erwarteten, dass solche Teilchen aus Dunkler Materie schwer sein würden, aber die Entdeckung weist auf Teilchen mit geringer Masse hin. Auf der Grundlage des Radiosignals erklärt Prof. Barkana weiter, dass “ein Teilchen der Dunklen Materie nicht schwerer ist als mehrere Protonen. Diese Einsicht hat das Potenzial, die Suche nach Dunkler Materie völlig neu auszurichten.” Dagegen argumentiert das Team um Oscar Macias vom Virginia Polytechnic Institut gemeinsam mit Kollegen aus Neuseeland und Deutschland aktuell im Fachjournal Nature Astronomy, dass z.B. der mit dem NASA-Satelliten “Fermi” im Zentrum der Milchstraße gemessene Überschuss an Gammastrahlen von dortigen Sternformationen und nicht von der Dunklen Materie stamme und man die Existenz Dunkler Materie deshalb nicht beweisen könne. (telavivuni) EL

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