Unsere Galaxie ist bis heute zu großen Teilen unerforscht. Eine Materie soll gängigen Theorien zufolge etwa mehr als ein Viertel des bekannten Universums ausmachen und trotzdem haben wir sie noch nie gesehen. Das liegt auch daran, dass sie effektiv unsichtbar für uns ist, denn sie strahlt kein Licht aus und absorbiert oder reflektiert es auch nicht – gemeint ist dunkle Materie.
Foscher*innen haben aber Hinweise gefunden, dass sich diese mysteriöse Materie direkt im Zentrum der Milchstraße befinden könnte.
Gammastrahlen aus dem Zentrum der Milchstraße könnten dunkle Materie belegen
Bereits 2009 hatte das Fermi Gamma-ray Weltraumteleskop der NASA einen Überschuss an Gammastrahlen im Zentrum der Milchstraße entdeckt. Wie das Smithsonian Magazine berichtet, gibt es zwei konkurrierende Theorien, was dieses "Galactic Center Gamma-ray Excess"-Phänomen (kurz: GCE) auslösen könnte:
- Das beobachtete Licht könnte von schnell rotierenden Neutronensternen kommen, die Licht aussenden (sogenannte Pulsare)
- Alternativ könnte es durch die Kollision von Dunkle Materie-Partikeln entstehen
Die zweite Theorie galt bislang als unwahrscheinlicher. Wissenschaftler*innen glaubten nämlich, dass die Gammastrahlenverteilung kugelförmig sein müsste, wenn sie von dunkler Materie ausgelöst wird – das GCE scheint aber asymmetrisch zu sein.
Eine neue wissenschaftliche Studie könnte jetzt mehr Klarheit schaffen. Forscher*innen haben darin mit Hilfe von Supercomputern simuliert, wo wir dunkle Materie theoretisch in der Milchstraße finden müssten. Und das GCE wird dadurch eine deutlich wahrscheinlichere Quelle.
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Die Foscher*innen haben nämlich mehr Details zur Geschichte unserer Galaxie in die Simulationen einfließen lassen. So ist unsere Milchstraße vor Milliarden von Jahren mit kleineren Galaxien verschmolzen und hat dadurch deren dunkle Materie aufgenommen. Astrophysiker Joseph Silk folgert daraus, dass das Zentrum unserer Galaxie gar nicht komplett symmetrisch kugelförmig sein kann. (via NewScientist)
Auch das Ergebnis der Simulationen zeigt, dass das GCE asymmentrisch sein würde, selbst wenn es von dunkler Materie verursacht wird. Damit belegt die Studie, dass die Gammastrahlen durch die Kollision dunkler Materie zu der Verteilung von Gammastrahlen passt, die das Fermi-Teleskop beim GCE beobachtet hat.
Ist der Fundort dunkler Materie damit jetzt belegt?
Die Studie zeigt also: Es ist gar nicht so unwahrscheinlich, dass dunkle Materie sich im Zentrum unserer Milchstraße befindet. Zumindest könnten wir sie durch die Strahlung indirekt entdeckt haben.
Allerdings ist das noch kein Beweis. Es zeigt einfach nur, dass die dunkle Materie-Hypothese ebenso wahrscheinlich als Quelle für das GCE wie die Neuronenstern-Hypothese ist. Es könnte aber immerhin ein wichtiger Schritt dahin sein, die Existenz dunkler Materie zu belegen.
Helfen könnte hier in Zukunft auch der Bau des Cherenkov Telescope Array-Observatoriums, das aus über 60 Teleskopen an zwei Standorten bestehen soll. Die höhere Auflösung der Aufnahmen soll die Existenz dunkler Materie dann belegen können, so zumindest die Hoffnung.
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