Standort: science.ORF.at / Meldung: "Dunkle Materie: "Verlockende Signale""

Sonnensturm in Nahaufnahme

Dunkle Materie: "Verlockende Signale"

Was ist die Dunkle Materie und woraus besteht sie? Viele Jahre schon versuchen Forscher diese Frage zu beantworten. Nun sind sie diesem Ziel möglicherweise näher gekommen: In der Röntgenstrahlung der Sonne finden sich Hinweise auf die Existenz eines neuartigen Teilchens.

Astronomie 21.10.2014

Die Dunkle Materie ist einer der großen Lückenfüller der Astronomie. Ein hypothetischer Lückenfüller, um genau zu sein: Von der sichtbaren, "normalen" Materie gibt es schlichtweg zu wenig, als dass man damit die Galaxienbewegungen im Universum erklären könnte.

Die ehrwürdigen Formeln von Johannes Kepler spucken das falsche Ergebnis aus. Und da sich niemand von Kepler verabschieden will, erfand man eben eine neue Materieform. Eine, die kein Licht aussendet und mit der "normalen" Materie wenig Reaktionsfreude zeigt.

Das Galaxienproblem war damit gelöst, dafür handelten sich die Physiker an anderer Stelle ein Problem ein. Für die Hypothese brauchte es einen experimentellen Beleg. Bisher sind die Forscher daran gescheitert, nun nährt die Auswertung von Messungen des Weltraumobservatoriums XMM-Newton die Hoffnung, man könnte die Bestandteile der Dunklen Materie entdeckt haben:

Von Spülmittel inspiriert

Studien

"Potential solar axion signatures in X-ray observations with the XMM-Newton observatory", Monthly Notices of the Royal Astronomical Society (Preprint).

"Supersymmetric dark matter in the harsh light of the Large Hadron Collider", PNAS (doi: 10.1073/pnas.1308787111).

Ö1 Sendungshinweis:

Über die Studie berichtete auch "Wissen Aktuell" am 21. Oktober 2014 um 13.55 Uhr.

Wie Forscher um den britischen Astronomen Andy Read in einer Studie schreiben, befinden sich in der Röntgenstrahlung der Sonne Signale, die sich mit der herkömmlichen Theorie nicht erklären lassen. Sehr wohl erklären könnte man die Röntgenanomalie durch die sogenannte Axion-Theorie.

Das Axion ist ein Teilchen, das bereits seit den 70er Jahren durch die Köpfe der Theoretiker geistert, Namensgeber war der Nobelpreisträger Frank Wilczek. Er benannte das hypothetische Teilchen nach einem Geschirrspülmittel, weil das, wie er später bekannte, "ein netter griffiger Name war, der außerdem nach Teilchen klingt".

Jedenfalls könnte das Teilchen mit dem ulkigen Namen auch das Problem der Dunklen Materie lösen, sofern es wirklich existiert und sich die Messungen wiederholen lassen.

"Noch ist nichts bestätigt", betont Andy Read im Gespräch science.ORF.at. "Wir brauchen mehr und unabhängige Daten. Entweder durch Messungen mit XMM oder solche vom Röntgenteleskop Chandra. Auch die Messenger-Sonde könnte im Umfeld von Merkur entsprechende Röntgenstrahlen einfangen."

Interesse und Skepsis

In der Fachgemeinde erntet Reads jüngste Veröffentlichung gemischte Reaktionen. Peter Coles von der University of Sussex bezeichnet die Axion-Interpretation der Daten als "verlockend" und fügt hinzu: "Geld würde ich keines darauf setzen." Igor Garcia vom Axion Solar Telescope (CAST) des CERN betont, dass auch in der Theorie längst nicht alles so klar ist, wie man annehmen könnte. Die Eigenschaften des Teilchens habe man so im Detail nicht erwartet. Also müssen die Theoretiker wohl nachbessern, wenn die Puzzlesteine nahtlos zusammenpassen sollen.

Und falls das nicht gelingt, haben sie noch eine andere Option in petto. Wie der Stanford-Physiker Michael Peskin nun im Fachblatt "PNAS" schreibt, hätte das sogenannte Neutralino noch halbwegs intakte Chancen, die Malaise zu beenden bzw. das Loch im Materiebudget zu stopfen. Das Neutralino ist ebenfalls ein hypothetisches Teilchen, das man gerne im Experiment sehen würde.

Und auch hier haben sich die Physiker bei der Namensgebung etwas einfallen lassen. Das Neutralino gehört zur Klasse der Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs). Das entsprechende Akronym bedeutet wörtlich übersetzt "Schwächling", passenderweise: Denn WIMPs treten kaum mit der handelsüblichen Materie in Wechselwirkung. Das allerdings macht auch ihren Nachweis entsprechend aufwendig.

Robert Czepel, science.ORF.at

Mehr zu diesem Thema: