Weitere Hoffnung auf Dunkle Materie verflüchtigt sich

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Eine optischen Aufnahme der Milchstrasse am Nachthimmel wurde in diesem Komposit mit einer Aufnahme anhand der Daten des Fermi-Teleskops überlagert, aus welcher der Gammastrahlenüberschuss im Zentrum der Milchstrasse hervorgeht.

Copyright: NASA; A. Mellinger/Central Michigan University; T. Linden/University of Chicago

Blacksburg (USA) – Das Zentrum unserer Heimatgalaxie, der Milchstraße, galt Wissenschaftlern lange Zeit als Hoffnungsvolles Ziel bei der Suche nach der immer noch fehlenden Dunklen Materie. Neue Untersuchungen zeigen nun, dass Emissionen, die von einigen Physikern als Abgaben eben jener Dunklen Materie interpretiert wurden, eben kein Hinweis für deren Existenz sind. Damit reiht sich auch der Ergebnis dieser neusten Studie in die stets wachsende Liste von Untersuchungsergebnissen ein, die das Konzept der Dunklen Materie grundsätzlich in Frage stellen.

Wie das Team um Oscar Macias vom Virginia Polytechnic Institut gemeinsam mit Kollegen aus Neuseeland und Deutschland aktuell im Fachjournal “Nature Astronomy” (DOI: 10.1038/s41550-018-0414-3) berichten, stammt ein etwa mit dem NASA-Satelliten “Fermi” im Zentrum der Milchstraße gemessener Überschuss an Gammastrahlen von dortigen Sternformationen und nicht von der mysteriösen Dunklen Materie, wie sie bis zu 27 Prozent der Gesamtmaterie unseres Universums ausmachen soll.

Bislang vermuteten einige Astrophysiker, dass der aus dem sogenannten Bulge strömende Gammasrahlenübeschuss von Dunkle-Materie-Teilchen (sog. WIMPs) erzeugt werden könnte, die hier miteinander und normaler Materie kollidieren.

Hintergrund: Dunkle Materie
Außer mit der Schwerkraft, soll sogenannte Dunkle Materie weder mit normaler Materie und selbst nicht mit dem Licht interagieren – aber dennoch rund 23-27 Prozent der Materie unseres Universums ausmachen. Ihre Existenz wird im Standardmodell der Kosmologie vorwiegend damit begründet, dass die Rotation von Sternen um das Zentrum ihrer Galaxie ansonsten nicht wie beobachtet erfolgen könnte: Tatsächlich ist diese Geschwindigkeit in den Außenbereichen deutlich höher, als man es allein auf Grund der Gravitation der Sterne, Gas- und Staubwolken erwarten würde. Bislang fehlt jedoch jeglicher direkte Nachweis ihrer Existenz und es gibt es trotz intensiver Suche keinerlei Anzeichen, um welche Teilchen es sich dabei handeln könnte.

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In ihrer Studie untersuchten die Wissenschaftler die Daten des Fermi-Teleskops aus den vergangenen sechs bis zehn Jahren. Tatsächlich spiegeln diese eher die X-förmige Verteilung der Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums wieder und bilden keine – wie dies als Ergebnis von Dunkler Materie-Kollisionen zu erwarten wäre – Sphäre um das Zentrum.

Anhand eines auf den Daten basierenden Modells vermuten die Autoren der Studie, dass der Gammastrahlenüberschuss von einer Ansammlung von schnellrotierenden Neutronensternen, sog. Millisekunden-Pulsaren, erzeugt wird, die in Kombination für das gemessene Signal verantwortlich sein könnten.

Zwar sei diese neue Erklärung weniger faszinierend wie die Vorstellung von Dunkler Materie, doch könne auf diese Weise der Gammastrahlenüberschuss zumindest mit konkret nachweisbaren Begriffen erklärt werden.

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