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Kosmische Strahlung: Fermi wirft neues Licht auf kosmisches Rätsel

Gammaobservatorium GlastLaden...
Erste Ergebnisse aus Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Fermi bestätigten die Existenz eines rätselhaften Teilchenüberschusses in der Kosmischen Strahlung. Dessen Hauptaufgabe ist zwar die Messung von Gammastrahlen, allerdings sind seine Detektoren ebenfalls dazu imstande, Elektronen und Positronen der Kosmischen Strahlung zu messen. Die Auswertung der Fermi-Beobachtungen stellte jetzt Alexander Moiseev vom Goddard Space Flight Center der Nasa auf einer Konferenz vor.

Zum gleichen Ergebnis waren Wissenschaftler zuvor auf Grund von Daten des Experiments Pamela gekommen, das seit Juni 2006 an Bord des russischen Satelliten Resurs-DK1 um die Erde kreist. Auch Beobachtungen der HESS-Tscherenkow-Teleskope in Namibia hatten in diese Richtung gedeutet. Nun konnte auch Fermi in seinem Messbereich von über 100 Gigaelektronvolt beobachten, dass es mehr Teilchen der Kosmischen Strahlung gibt, als frühere Experimente und die gängigen Modelle hatten vermuten lassen.

Zwei mögliche Ursachen für diesen Überschuss kosmischer Teilchen werden derzeit diskutiert: Zum einen könnte eine Quelle in relativer Nähe zur Sonne, wie beispielsweise ein Pulsar oder eine rotierende Sternleiche mit starkem Magnetfeld, dafür verantwortlich sein. Kosmologen halten es allerdings auch für denkbar, dass die gemessenen Abweichungen auf Dunkle Materie zurückzuführen ist und durch die paarweise Vernichtung hypothetischer Teilchen entsteht.

Die Astronomen sind zuversichtlich, dass kommende Beobachtungen zumindest erste Hinweise geben, ob es tatsächlich eine nahe Einzelquelle gibt und in welcher Richtung sie liegen könnte. Zwar zeichnet sich das Fermi-Teleskop eigentlich dadurch aus, die Richtung, in der eine Strahlenquelle liegt, besonders gut ausmachen zu können. Anders als bei Gammastrahlen lässt sich die Herkunft von Teilchen der Kosmischen Strahlung jedoch wesentlich schwieriger bestimmen, da diese elektrisch geladen sind und deshalb von den Magnetfeldern innerhalb und außerhalb der Milchstraße auf ihrem Weg zur Erde abgelenkt werden.

Einen weiteren Befund zur Beschaffenheit der Kosmischen Strahlung konnten die Messungen Fermis hingegen nicht bestätigen: Anders als von Wissenschaftlern des Ballonexperiments ATIC vermutet, kommen nicht außergewöhnlich viele Teilchen im Bereich um 500 Gigaelektronvolt bei der Erde an. Die Energie dieser Partikel ist rund 100 Milliarden mal höher als die von Photonen des für das menschliche Auge sichtbaren Lichts. (dre)

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