Indikatoren der massereichsten Sternexplosionen in der Milchstraße

Anscheinend hinterlassen die massereichsten Sterne bei ihrem Tod eine unverwechselbare Teilchen-Signatur. In letzter Zeit wurde das Energiespektrum von Elektronen und Positronen aus dem Weltraum von mehreren Experimenten - darunter der Fermi-Satellit und das H.E.S.S.-Experiment in Namibia - präzise vermessen.

Viele mögliche theoretische Erklärungen der resultierenden neuen Daten beinhalten Annihilationsreaktionen von Teilchen der Dunklen Materie - von der wir guten Grund haben anzunehmen, dass es sie gibt, aber nicht wissen, aus was sie besteht. Möglicherweise liefert die Natur aber eine andere, einfache Erklärung für die experimentellen Beobachtungen. Ein internationales Forscherteam mit Beteiligung von Dr. Athina Meli vom Erlangen Centre for Astroparticle Physics (ECAP) der Universität Erlangen-Nürnberg hat unter Leitung von Prof. Peter L. Biermann (Max-Planck -Institut für Radioastronomie und Universität Bonn) herausgefunden, dass Teilchenbeschleunigung in Schockwellen bei der Explosion von Riesensternen, die mehr als 15-mal schwerer sind als unsere Sonne, die Beobachtungen erklären kann.

 Sterbende Riesensterne stoßen bei einer finalen Explosion den Großteil ihrer Materie ab, die sich dann ihren Weg durch den umgebenden Sternenwind bahnt. Während dieses Vorgangs werden Elektronen und Positronen in zwei verschiedenen Bereichen beschleunigt und emittiert: Zum einen, mit niedrigerer Energie, von der gesamten Oberfläche des explodierenden Sterns, zum anderen mit hoher Energie aus dem Bereich seiner Polkappen. Gerade diese hochenergetischen Emissionen können den experimentell beobachteten Teilchenfluss erklären.

Quelle: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg