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Signal Dunkler Materie nicht ausgeschlossen
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Wien
astronews.com
18. Juni 2026
Könnte es sich bei dem schwachen, kugelförmigen Leuchten von
Gammastrahlen im Zentrum der Milchstraße um ein Signal der Dunkle Materie
handeln? Dieser sogenannte "Galactic Centre Excess" fasziniert die Wissenschaft
seit mehr als einem Jahrzehnt. Eine neue Studie zeigt nun, dass eine Erklärung
durch Dunkle Materie derzeit zumindest nicht ausgeschlossen werden sollte.
Ein Bild des Überschusses an Gammastrahlen, der im Zentrum
unserer Milchstraße auftritt, überlagert mit einer optischen
Aufnahme der Galaxie. Über die Ursache dieses Überschusses und
die Frage, ob er von Dunkler Materie stammen könnte, wird seit
über einem Jahrzehnt diskutiert.
Bild: NASA Goddard / A. Mellinger
(Central Michigan Univ.) und T. Linden (Univ. of Chicago) [Großansicht] |
Der sogenannte "Galactic Centre Excess" ist ein kugelförmiges Leuchten aus
Gammastrahlen, das sich über Tausende von Lichtjahren rund um das Zentrum der
Milchstraße erstreckt. Erklärungen für dieses besondere Signal gibt es
verschiedene: Theoretische Vorhersagen stimmen mit sich selbst vernichtender,
sogenannter annihilierender Dunkler Materie überein. Eine weitere Theorie ist
eine große Population schnell rotierender Neutronensterne, die als "Millisekundenpulsare"
bekannt sind. Die Herkunft des Signals im Zentrum unserer Galaxie ist also
ungeklärt. "Die Interpretation des Signals ist besonders schwierig, da das
galaktische Zentrum ein sehr dichter und außergewöhnlich heller Bereich des
Gammastrahlenhimmels ist", erklärt Florian List vom Institut für Astrophysik der
Universität Wien.
Die Pulsar-Hypothese wird aus früheren statistischen Untersuchungen gestützt.
In bisherigen Studien wurde aber ein entscheidender Aspekt nicht miteinbezogen:
die Energie jedes einzelnen nachgewiesenen Photons. In der neuen Untersuchung
entwickelte eine internationale Forschungsgruppe von der Universität Wien und
dem Lawrence Berkeley National Laboratory ein Machine-Learning-Verfahren,
das mit mehr als einer Million simulierter Gammastrahlenbeobachtungen trainiert
wurde. Ziel war es, erstmals räumliche und spektrale Informationen gleichzeitig
auszuwerten.
Diese damit erstmals einbezogenen Energieinformationen verändern das Bild
erheblich: Während frühere Analysen auf vergleichsweise helle, nicht aufgelöste
Lichtquellen (Punktquellen) hindeuteten, zeigen die neuen Ergebnisse, dass diese
Punktquellen extrem lichtschwach sein müssten. "Unsere neue Analyse zeigt, dass
die Sterne so schwach sein müssten, dass sie im Endeffekt kaum noch von der
Emission, die es bei annihilierender dunkler Materie gäbe, zu unterscheiden
wären", erklärt Nick Rodd, Wissenschafter am Lawrence Berkeley National
Laboratory. Für die Pulsar-Hypothese müsste es demnach mindestens 35.000
solcher Punktquellen im Zentrum der Milchstraße geben – deutlich mehr als die
wenigen hundert bis tausend Quellen, die in einigen früheren Arbeiten angenommen
wurden.
"Der Ursprung des Galactic Centre Excess gehört zu den langlebigsten Debatten
der Astrophysik", betont List. "Unsere Arbeit zeigt nicht, dass Dunkle Materie
für das Signal verantwortlich ist. Sie legt jedoch nahe, dass es noch zu früh
ist, diese Möglichkeit auszuschließen." Die neuen Ergebnisse entkräften eines
der bisher stärksten Gegenargumente für die Dunkle-Materie-These. Zwar liefert
die Studie keinen direkten Nachweis für Dunkle Materie, doch die Hypothese, dass
der "Galactic Centre Excess" auf Dunkle Materie zurückzuführen ist, bleibt
dadurch eine plausible Erklärung in der Debatte.
Die Ergebnisse wurden jetzt im Fachmagazin Physical Review Letters
veröffentlicht.
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