Im Urknall sind Raum und Zeit entstanden und nebenbei auch jede Menge Materie. Nicht nur diejenige, die wir kennen, sondern in nahezu gleichen Teilen auch das perfekte Gegenstück davon - Antimaterie. Diese scheint allerdings komplett verschwunden, wie nun auch die bislang großräumigste Suche nach diesem Stoff belegt.
Wie auch gewöhnliche Materie besteht Antimaterie aus Elementarteilchen, von denen jedes zwar dieselbe Masse hat wie das entsprechende Gegenstück, jedoch die entgegengesetzte Ladung trägt. Treffen die beiden Materieformen aufeinander, vernichten sie sich gegenseitig und zerstrahlen gemäß Einsteins berühmter Gleichung E=mc2 in Energie.
Dieser Prozess führte kurz nach der Geburt des Universums dazu, dass die Antimaterie verschwand, glauben Wissenschaftler. Da auf jedes Antiteilchen ein und ein Milliardstel Teilchen kam, konnte sich das heute für uns sichtbare Weltall formen. Theoretisch wäre es aber auch möglich, dass Ansammlungen von Materie und Antimaterie so weit voneinander getrennt sind, dass ihre Distanz das für uns sichtbare Universum überschreitet, berichtet Gary Steigman von der Ohio State University. Damit würden wir sie also nie miteinander kollidieren sehen, und die Antimaterie bliebe unbemerkt.
Vernichtung von Materie und Antimaterie | Die Eigenschaften der Antiteilchen entsprechen exakt denen der entsprechenden Teilchen, nur tragen sie die umgekehrte Ladung. Diese Abbildung zeigt, was passiert, wenn Antimaterie mit gewöhnlicher Materie zusammenstößt. Die Teilchen vernichten sich gegenseitig und erzeugen dabei Energie, meist in Form von Gammastrahlung. Daneben entstehen auch sekundäre Partikel.
Vielleicht wurden sie aber auch auf kleineren Skalen voneinander getrennt, spekuliert der Physiker – etwa in der Größenordnung von Galaxienhaufen, den größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum. In diesem Fall sollte der Zusammenprall zweier solcher Systeme die Antimaterie entlarven, da sich beim gegenseitigen Durchdringen Teilchen und Antiteilchen vernichten würden. Dieses Szenario sollte von auffälliger Gammastrahlung begleitet werden.
Mit dem Röntgensatelliten Chandra sowie dem Compton Gamma Ray Observatory suchte Steigman im so genannten Bullet-Cluster, in dem einst zwei riesige Galaxienhaufen mit extrem hohen Geschwindigkeiten aufeinander prallten, allerdings vergeblich nach verräterischen Spuren. Er kommt zu dem Schluss, dass im Bullet-Cluster pro eine Million Teilchen weniger als drei Antiteilchen vorzufinden sind. Vorherige Messungen in einzelnen Galaxienhaufen hatten sogar eine tausendmal geringere Obergrenze ergeben. (mp)
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