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News: Quelle von Antimaterie ausgemacht

Beobachtungen mit dem europäischen Gamma-Satelliten Integral zeigen, dass Positronen – die positiven Pendants der Elektronen – innerhalb unseres Milchstraßensystems ungleich verteilt sind. Vermutlich stammt mindestens die Hälfte dieser Antiteilchen aus Röntgendoppelsternen.
Verteilung von Positronen und RöntgendoppelsternenLaden...
Westlich vom Milchstraßenzentrum spürten die Forscher um Georg Weidenspointner vom Garchinger Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik entlang der galaktischen Scheibe etwa doppelt so viele Positronen auf wie östlich davon. Der Nachweis gelang, da sich die Antiteilchen und ihre Gegenstücke aus normaler Materie gegenseitig auslöschen, wenn sie aufeinandertreffen. Vernichten sich Elektron und Positron entstehen zwei Gammaquanten der charakteristischen Energie von 511 000 Elektronenvolt (511 keV).

Die ungleiche Verteilung der Antimaterie erscheint sehr überraschend, weil in der Nähe des galaktischen Zentrums sowohl Gas als auch Sterne relativ gleichmäßig verteilt sind. Interessanterweise zeigen massearme Röntgendoppelsterne – Systeme, in denen ein sonnenähnlicher Stern und ein Neutronenstern oder ein Schwarzes Loch einander in relativ geringem Abstand umkreisen – eine ähnlich ungleiche Verteilung wie die charakteristische 511-keV-Strahlung.

Die Schwerkraft des kompakten Objekts ist in diesen Systemen so stark, dass Gas vom Begleiterstern abgesaugt wird. Es stürzt jedoch nicht direkt auf das kompakte Objekt, sondern umkreist es zunächst in einer Akkretionsscheibe. Dabei erhitzt sich das Gas durch Reibung derart stark, dass es energiereiche Röntgenstrahlung abgibt. Die Intensität der Strahlung reicht aus, um Elektron-Positron-Paare zu erzeugen, die sich kurz darauf wieder gegenseitig vernichten.

Die restlichen Teilchenpaare könnten durch Akkretion auf das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Galaxis stammen oder aus Sternexplosionen in dessen Umgebung, spekuliert Weidenspointner. Positronen wurde bereits vor etwa dreißig Jahren in den zentralen Regionen unserer Galaxis nachgewiesen. Ihr Ursprung blieb jedoch rätselhaft.

Max-Planck-Gesellschaft/mp

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