Milchstraße: Gammastrahlen deuten auf Natur der dunklen Materie hin
Das Fermi Gamma-ray Space Telescope hat im Zentrum der Milchstraße einen deutlichen Überschuss an Gammastrahlung gemessen. Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam(öffnet im neuen Fenster) , der Hebräischen Universität Jerusalem in Israel und der Johns Hopkins University in den USA zeigt nun, dass die Ursache dafür am wahrscheinlichsten die Annihilation schwerer Teilchen dunkler Materie ist.
Eine andere mögliche Erklärung war das Vorhandensein von Millisekundenpulsaren(öffnet im neuen Fenster) . Dabei handelt es sich um Neutronensterne, die eine Rotationsdauer von weniger als 20 Millisekunden aufweisen und deshalb die energiereiche Gammastrahlung aussenden.
Dies wurde vor allem deshalb in Betracht gezogen, weil die gemessene Verteilung der Gammastrahlung nicht zu der angenommenen Verteilung dunkler Materie im Zentrum der Milchstraße passte.
Modellierung zahlreicher Milchstraßen
Die Arbeitsgruppe simulierte als Beleg für die Theorie, dass dunkle Materie die Ursache ist, eine Vielzahl an Galaxien, die der Milchstraße ähneln und unter vergleichbaren Bedingungen entstanden sind. Das Ergebnis waren Galaxien, die im Aufbau der Milchstraße ähneln, aber eine andere Verteilung der dunklen Materie aufweisen als bisher angenommen.
Statt einer sphärischen Verteilung um das Zentrum ergaben die Simulationen eine abgeflachte Struktur, die der Anordnung der Sterne ähnelt. Allein diese Anpassung der räumlichen Verteilung soll laut der Studie, die in Physical Review Letters(öffnet im neuen Fenster) veröffentlicht wurde, ausreichen, um den beobachteten Gammastrahlenüberschusses mit der Simulation in Einklang zu bringen.
Damit liefern die Computermodelle auch weitere Hinweise auf die Natur der dunklen Materie. Die Vermutung, dass es sich um selbstvernichtende Teilchen(öffnet im neuen Fenster) handelt, ist schon mehrere Jahrzehnte alt. Mit dem Nachweis der Annihilationsstrahlung, die durch die Auslöschung zweier Teilchen emittiert wird, ist man wieder einen Schritt weiter.