Astronomen um John Wefel von der Louisiana State University haben im Himmel über der Antarktis ungewöhnliche Signaturen in der galaktischen Kosmischen Strahlung nachgewiesen. Möglicherweise handelt es sich dabei um Spuren von Dunkler Materie, ein bisher unbekanntes astronomisches Objekt könnte die Ergebnisse allerdings ebenso erklären.

Die Wissenschaftler registrierten mit einem Detektor, den sie mit einem Forschungsballon für einige Tage in eine Höhe von über 30 Kilometer brachten, einen Überschuss an Elektronen mit Energien von 300 bis 800 Gigaelektronenvolt [1]. Dies deute auf eine nicht allzu weit entfernte Quelle von energiereichen Elektronen hin, berichten die Astronomen. Vielleicht wurden die Elektronen durch einen Pulsar oder Mikro-Quasar in unserer Galaxis beschleunigt oder sie stammen aus der Annihilation von Dunkler Materie.

In diesem Fall sprechen die Daten für so genannte Kaluza-Klein-Teilchen, die zu der Klasse der schwach wechselwirkenden, massereichen Teilchen (Weakly Interacting Massive Particles) gehören. Jeweils zwei der Partikel würden miteinander in Wechselwirkung treten und in ein Elektron-Positron-Paar zerstrahlen. Diese charakteristischen Elektronen könnten der Grund für die ungewöhnliche Erhebung im sonst gleichmäßig verlaufenden Energiespektrum sein.

Derzeit sei es allerdings noch nicht möglich, sich auf eines der Szenarien festzulegen. Generell unterscheiden sich die erwarteten Signaturen aber leicht voneinander, so Wefel und Kollegen. Genauere Beobachtungsdaten könnten demnach zu einer eindeutigen Zuordnung führen. Auf die Existenz von Dunkler Materie, die rund 20 Prozent der Energiedichte im Universum ausmacht, wird bislang nur durch ihre Gravitationswirkung geschlossen.

Daten des Satelliten PAMELA (Payload for Antimatter/Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics) von Juli 2006 bis Februar 2008 weisen hingegen einen Überschuss an energiereichen Positronen in der Kosmischen Strahlung nach, der ebenfalls sowohl von Dunkler Materie als auch von einem astronomischen Objekt zeugen könnte [2]. Der größte Teil der galaktischen Kosmischen Strahlung, die sich aus Protonen, Elektronen und Ionen zusammensetzt, stammt vermutlich aus Supernova-Überresten, wo die Partikel auf extreme Geschwindigkeiten beschleunigt werden. (mp)