Teilchen hinter Dunkler Materie? Mit einem Trick wohl Spur von Axionen gefunden
Axionen sind bisher nur hypothetische Elementarteilchen, die die Dunkle Materie bilden könnten. Mit einem Trick wurde nun womöglich erstmals eine Spur gefunden.
KĂĽnstlerische Darstellung eines supermassereichen Schwarzen Lochs
(Bild: MattL_Images/Shutterstock.com)
Eine Forschungsgruppe aus Dänemark hat sich die extrem starken Magnetfelder gigantischer Galaxienhaufen zunutze gemacht, um nach bislang noch hypothetischen Teilchen zu suchen, aus denen die mysteriöse Dunkle Materie bestehen könnte. Das hat die Universität Kopenhagen jetzt publik gemacht und erklärt, dass das Forschungsteam die Galaxiencluster als eine Art enormer Teilchenbeschleuniger verwendet und die Messungen darüber hinaus noch zusammenführt. Erst durch diese Kombination der Messdaten von insgesamt 32 kosmischen Objekten haben sie demnach "ein Muster entdeckt, das der Signatur der schwer fassbaren Axionen-Teilchen entspricht", schreibt das Team. Das sei zwar kein Beweis für die Existenz der Axionen, aber wichtiger Meilenstein.
"Eine Art kosmisches FlĂĽstern"
Wie die Gruppe erklärt, haben sie für die Analyse nach Spuren von Gammastrahlung gesucht, die von supermassereichen Schwarzen Löchern stammt und die gigantischen Magnetfelder von Galaxienhaufen durchquert. Laut den Theorien könne die dort teilweise in Axionen umgewandelt werden und diese Transformation hinterlasse "kleine, zufällige Fluktuationen" in den Messdaten von dort. Von einzelnen Galaxienhaufen seien diese Signale aber so schwach, dass sie im Rauschen verloren gehen. Vermutet habe man nun, dass man die Signale durch die Zusammenfügung von mehreren Quellen doch sichtbar machen könne. Genau das sei gelungen und man habe eine Art Stufe in den Messdaten sichtbar gemacht, die die Entstehung der Axionen zeigen könnte.
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Zwar handle es sich nur um einen Hinweis auf eine mögliche Entdeckung, trotzdem sei das Ergebnis "sehr verlockend und spannend": "Man könnte es als eine Art kosmisches Flüstern bezeichnen, das nun laut genug ist, um es zu hören", meint Oleg Ruchayskiy von Niels-Bohr-Institut der Universität. Mit dem möglichen Fund komme man dem Verständnis der rätselhaften Dunklen Materie einen Schritt näher, ist sein Team überzeugt. Zudem habe man damit deutlich mehr über die Axionen gelernt und könne jetzt eine erste Karte zeichnen, auf der deren Vorkommen sichtbar gemacht wird. Außerdem könnten andere Teams das Vorgehen kopieren und für andere Bereiche des elektromagnetischen Spektrums wiederholen. Die Arbeit ist im Fachmagazin Nature Astronomy erschienen.
Die Frage nach der Natur der Dunklen Materie gehört gegenwärtig zu den wichtigsten der Grundlagenphysik. Dass es sie geben muss, wurde auf Basis astronomischer Beobachtungen postuliert, bei denen Sternenbewegungen gemessen wurden, die sich mit der bekannten Materie und deren Gravitation nicht ausreichend erklären lassen. Insgesamt sollte es demnach fünfmal mehr Dunkle Materie im Kosmos geben als klassische. Noch mehr entfällt auf die nicht weniger rätselhafte Dunkle Energie. Bestehen könnte sie aus den Axionen, die Suche nach diesen Teilchen läuft auf ganz unterschiedlichen Wegen. So läuft am Deutschen Elektronen-Synchrotron (DESY) in Hamburg das "Licht-durch-die-Wand-Experiment" ALPS II genau mit diesem Ziel.
(mho)
