Wissenschaftler fühlen dunkler Materie erstmalig auf den Zahn

Bild: Collage: Stimme Russlands

Wissenschaftler haben weitere Zeugnisse erhalten, die für die Existenz der so genanten dunklen Materie sprechen. Laut Theorie nimmt diese geheimnisvolle Substanz 80 Prozent der gesamten Masse des Universums ein und spielt die Rolle eines „Skeletts“, auf das die gewöhnliche Materie, die Sterne und die Galaxien, aufgereiht worden seien. Darüber berichtet Boris Pawlischtschew in seinem Beitrag bei Radio "Stimme Russlands".

Dort heißt es weiter: "Die optimistischen Schlussfolgerungen sind nach der Auswertung von Ergebnissen des Funktionierens des Alpha-Magnet-Spektrometers an Bord der Internationalen Weltraumstation (ISS) gezogen worden. Das Gerät wurde 2011 zur ISS gebracht. Das Gerät, das so groß wie ein Bus und sieben Tonnen schwer ist, wurde an deren Außenfläche befestigt. Seine Bestimmung lautet: Die Teilchen, die aus den Tiefen des Weltraums kommen, aufzufangen und zu analysieren.

Die dunkle Materie heißt denn auch so, weil sie sich durch nichts äußert, von der Gravitation abgesehen. Darüber kann man nur indirekt urteilen: Ihre Klumpen lassen die Lichtstrahlen, die von den entlegenen Galaxien durch sie kommen, sich durch ihre Anziehungskraft ein wenig ablenken. Daher bekommt ein Astronom bereits eine verzerrte Darstellung dieser Galaxien zu sehen. Die Teilchen der dunklen Materie selbst füllen, wie es gilt, das gesamte Universum aus und durchdringen mühelos beliebige Objekte, die Erdkugel, die Menschen und die Sterne. Doch wie kann das ein Gerät an Bord der ISS zurückverfolgen?

Laut einer Version der Physiker akkumulierten sich die Teilchen nach und nach innerhalb der Sterne. Wenn es zu viel davon wird, reagierten sie unter den Bedingungen von gigantischen Temperaturen miteinander. Es komme zu einer Mikroexplosion und zum Zerfall. Im Ergebnis dessen entsteht ein Paar aus einem „banalen“ Elektron und einem Positron, einem Antiteilchen des Elektrons. Besonders interessant seien die Positronen, sie hätte denn auch das Spektrometer AMS wahrgenommen, erzählt das Akademiemitglied Nikolai Kardaschew, Leiter des Astrokosmischen Zentrums des Physikinstituts der Akademie der Wissenschaften Russlands:

„Die Resultate haben das Vorhandensein einer größeren Zahl von Positronen nachgewiesen. Das kann davon zeugen, dass es einen bestimmten Typ der dunklen Materie gibt. Andererseits gibt es Quellen von Positronen durch Explosionen der Supernova, welche Neutronensterne und Pulsare bilden. Sie können ebenfalls Positronen ergeben.“

Um die entstehenden Positronen mit den Teilchen, die von den Neutronensternen und Pulsaren kommen, nicht zu verwechseln, ist es erforderlich, festzustellen, wo ihre Quelle liegt. Das Alpha-Magnet-Spektrometer könne das nicht, denn es habe einen breiten Winkel für das Auffangen von Teilchen aufzuweisen, erläutert Wladimir Lukasch, Leiter der Abteilung Theoretische Astrophysik des Astrokosmischen Zentrums des Physikinstituts der Akademie der Wissenschaften Russlands:

„Man kann Detektoren anfertigen, die auf einem anderen Prinzip aufgebaut worden sind und die die Richtung bestimmen. Man kann den Detektor drehen und darauf schauen, woher die Teilchen gekommen sind. Und anschließend begreifen, um was für eine Quelle es sich handelt. Befindet sie sich im Zentrum einer Galaxis, so wird die Hypothese von der dunklen Materie eine zusätzliche Bekräftigung bekommen. Wenn das aber nicht der Fall ist, dann bedeutet das eindeutig die Antwort darauf, dass die Quelle dieser Teilchen Pulsare und keine dunkle Materie bilden.“

Das riesige Massiv von Daten, die von der ISS gewonnen wurden, werden die Physiker mehrere Monate lang studieren. Verteilt man die aufgefangenen Teilchen nach ihrem Energiewert, das heißt nach dem Spektrum, so können einige Besonderheiten des Spektrums auf die „Handschrift“ hinweisen, die nur der dunklen Materie eigen ist. Allerdings gibt es auch recht viele Hypothesen davon, was die dunkle Materie eigentlich darstelle. Es sind sogar solche Arten von ihr vorgeschlagen worden, die gar keine Positronen ergeben. Also werden die Streitgespräche, die sich um die Arbeitsergebnisse des Spektrometers AMS drehen, noch lange nicht verstummen.

Indessen werden die Wissenschaftler von diesem kostspieligsten wissenschaftlichen Instrument der Welt neue Daten erwarten. Seine Entwicklung hat zwei Milliarden Dollar gekostet. Daran haben sich 56 wissenschaftliche Kollektive aus 16 Ländern, inklusive Russland, beteiligt. Das Alpha-Magnet-Spektrometer soll an Bord der Internationalen Weltraumstation bis 2020 funktionieren. Die Entwickler zweifeln nicht daran, dass die eindruckvollsten Entdeckungen noch bevorstehen."

Quelle: Text Boris Pawlischtschew - „Stimme Russlands"