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Die inneren Regionen des Galaxienclusters Abell 1689.

Anti-Universum, wir kommen!

17 Jahre hat die Konstruktion gedauert, jetzt ist es bald so weit: Ein neuer Teilchendetektor soll im Laufe des Mai ins Weltall aufbrechen, um Antimaterie und andere fremdartige Materieformen im Universum aufzuspüren.

Astronomie 09.05.2011

Endeavours letzte Mission

Wenn die Raumfähre Endeavour zu ihrem letzten Flug abhebt, neigt sich zwar die Space-Shuttle-Ära ihrem Ende zu, aber die Zukunft ist mit an Bord. Die Endeavour wird nämlich den "Alpha Magnetic Spectrometer" (AMS) zur Internationalen Raumstation ISS transportieren - er soll unter anderem Spuren von Antimaterie im Weltall nachweisen.

In der Physik gibt es keine Naturgesetze, die die Existenz größerer Ansammlungen von Antimaterie verbieten, es könnte auch Antisterne und Antigalaxien geben, im Prinzip auch Antiplaneten, die von Antilebewesen bevölkert werden. "Wenn es Materie gibt, muss es auch Antimaterie geben", sagt Samuel Ting, der spiritus rector der AMS-Mission. "Die Frage ist nur: Wo besteht das Universum aus Antimaterie?"

Spuren der Auslöschung

Ein direkter Nachweis großer Antimateriebereiche wird Ting und seinen Kollegen auch mit Hilfe der zwei Milliarden Dollar teuren Raummission nicht gelingen, indirekt wäre er aber möglich: Dort, wo Materie- und Antimateriefelder aneinanderstoßen, löschen sie sich gegenseitig aus. Und diese Reaktion sollte unter anderem Photonen erzeugen, die den sensiblen Detektoren des AMS, so vorhanden, nicht entgehen würden.

Antimaterie ist allerdings nicht das einzige exotische Ingrediens des Universums, nach dem der "Alpha Magnetic Spectrometer" fahndet. Er wird auch den Schauer kosmischer Strahlen unter die Lupe nehmen, die durch das Weltall rasen. Hier kommt dem Messgerät seine Lage zugute: Auf der Erde treffen die kosmischen Strahlen bei ihrer Passage durch die Atmosphäre auf Luftmoleküle, mit denen sie reagieren. Im All indes ließen sie sich direkt fassen.

Rettung für Kepler

Der AMS besteht aus einem starken Permanentmagneten, der von einem Mantel aus Teilchendetektoren umgeben ist. Sollte sich eventuell doch ein Antimaterieteilchen in die Nähe des Spektrometers verirren, würde es durch den Magneten anders abgelenkt werden als seine Gegenstücke "normalen" Aufbaus.

Beispielsweise ließen sich auf diese Weise Positronen (also Antielektronen) entdecken, die wiederum auf die Existenz Dunkler Materie hinweisen könnten - eine bisher nicht definitiv nachgewiesene Materieform, die Astronomen benötigen, um das Drehverhalten von Galaxien erklären zu können. (Gäbe es die Dunkle Materie nicht, wären die Kepler'schen Gestze nämlich im Galaxienbereich falsch).

Und last not least soll der Teilchendetektor auch noch Ausschau nach einer Substanz namens "seltsame Materie" ("strange matter") halten: Sie soll unter anderem - daher der Name - das vom US-Physiker Murray Gell-Mann eingeführte Strange-Quark enthalten. Auch dieser Fall gehört noch zum physikalischen Konjunktiv - den Weg in die Wirklichkeitsform sollen nun endlich die Detektoren des AMS weisen.

Robert Czepel, science.ORF.at

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