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INTEGRAL
Keine Signale von Dunkler Materie
von Stefan Deiters
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28. Juli 2009

Wissenschaftler konnten jetzt mit Hilfe von Daten des europäischen Gammastrahlen-Teleskops Integral zeigen, dass man zur Erklärung der 511 keV-Strahlung, die auf die Auslöschung von Positronen zurückzuführen ist, keinerlei Dunkle Materie benötigt. Die Herkunft der Strahlung lässt sich stattdessen weit weniger spektakulär erklären.

511 keV

Die Milchstraße im 511 keV-Gammalicht. Bild: ESA/ Integral/ MPE (G. Weidenspointner et al.)

Die geheimnisvolle Strahlung im Bereich von 511 keV ist schon seit mehreren Jahrzehnten bekannt und wurde erstmals mit Hilfe von Ballonexperimenten entdeckt. Sie stammt hauptsächlich, wie Messungen mit dem europäischen Gammastrahlenteleskop Integral ergaben, aus dem Zentrum der Milchstraße, zeigt aber eine gewisse Asymmetrie entlang der Scheibe unserer Heimatgalaxie. In den vergangenen Jahren gab es nun zahlreiche Versuche, die Eigenschaften dieser Strahlung zu erklären, die entsteht, wenn sich ein Positron und ein Elektron vernichten. Positronen sind die Antimaterie-Gegenstücke der Elektronen.

 Obwohl man zahlreiche Quellen von Positronen in unserer Galaxie kennt, hatte man bislang auch immer angenommen, dass Positronen in relativer Nähe zu ihrem Entstehungsort wieder zerstrahlen und nicht größere Distanzen zurücklegen können. Die Strahlung hätte sich als dort befinden müssen, wo auch die bekannten Quellen liegen - oder aber, es hätte ganz neue Quellen für Positronen geben müssen, die man bislang noch nicht kennt.

Die detaillierte Karte, die Integral über die Verteilung der Strahlung lieferte, machte deutlich, dass es eine starke Diskrepanz zwischen Strahlungsverteilung und den bekannten Orten der Positronenquellen gibt, so dass manche Wissenschaftler nach alternativen Möglichkeiten fahndeten, Positronen entstehen zu lassen. Vorgeschlagen wurden dabei unter anderem verschiedene exotische Dunkelmaterie-Partikel.

In einem jetzt in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlichten Artikel werden diese wissenschaftlichen Klimmzüge als unnötig entlarvt: Richard Lingenfelter von der University of California in San Diego und seine Kollegen weisen in dem Beitrag darauf hin, dass Positronen, die etwa durch den Zerfall von radioaktivem Elementen entstehen, die nach der Explosion eines massereichen Sterns zurückbleiben, sehr wohl große Strecken zurücklegen und sich über viele Tausend Lichtjahre ausbreiten können.

Mit ihrem Modell, so die Forscher, würden sich zudem weitere Aspekte der Strahlung erklären lassen, die in den Dunkelmaterie-Hypothesen gar nicht berücksichtigt wurden. So lässt sich beispielsweise auch die beobachtete Asymmetrie der 511 keV-Strahlung durch die Asymmetrie eines Spiralarms der Milchstraße aus unserem Blickwinkel verstehen.

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siehe auch
Integral: Die Anti-Elektronen der Milchstraße - 10. Januar 2008
Dunkelmaterie: Verrät Gammastrahlung Dunkle Materie? - 2. Oktober 2003
Links im WWW
Integral
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