Auf der Suche nach dem Ursprung der dunklen Materie
Der Detektor mit dem Namen Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS-02) fängt die kosmische Strahlung ab, die aus unserer gesamten Galaxie stammt. Galaktische kosmische Strahlen sind Teilchen, die durch die Explosionen von Supernovae beschleunigt werden - Sterne mit einer Masse, die um ein Vielfaches größer ist als die unserer Sonne und gegen Ende ihres Lebens heftig zusammenfallen. Unter den kosmischen Strahlen, die AMS-02 abfängt, gibt es Positronen. Diese stabilen Antiteilchen von Elektronen liefern wertvolle Einblicke in die Eigenschaften der ursprünglichen dunklen Materie. EU-finanzierte Wissenschaftler, die an der Middle East Technical University in der Türkei basiert sind, waren an der AMS-02- Datenanalyse maßgeblich beteiligt. Im Rahmen des Projektes DARKMATTERAMS (Search for a dark matter signature with the Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02) experiment) trugen sie zu den wichtigsten wissenschaftlichen Ergebnissen der AMS-02-Beobachtungen sowie zu einer Reihe von Veröffentlichungen in angesehenen begutachteten Zeitschriften bei. Die AMS-02-Daten zeigten eindeutig, dass es eine aktive Quelle von Positronen in unserer Galaxie gibt. Die Wissenschaftler wissen nicht, ob diese Positronen aus Kollisionen dunkler Materie oder einer anderen Quelle stammen. Aber Messungen sind noch im Gange, die zwischen den beiden Hypothesen unterscheiden könnten. Bis heute werden die von AMS-02 gesammelten Daten nahezu in Echtzeit zusammen mit dem Rest der ISS Daten an das Marshall Space Flight Center (MSFC) in Alabama, USA geschickt. Als nächstes wird der Großteil der Daten an das Payload Operations Control Center (POCC) bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) in der Schweiz umgeleitet. Während der Analyse der AMS-02-Messungen arbeitet das DARKMATTERAMS-Team am POCC in Schichten. Bei ihrem Studium der Positronen-Fraktion im Vergleich zu Energie fanden Wissenschaftler einen Überschuss an Positronen bei niedrigeren Energien als erwartet, was auf eine andere Quelle als die kosmische Strahlung hindeutet. Die Positronen-Fraktion erreichte eine Spitze bei einer Energie von hunderten von Giga-Elektronenvolt (GeV), was darauf hindeutet, dass die Beobachtungen mit der Positronenquelle einer dunklen Materie wie etwa Kollisionen dunkler Materie kompatibel sein könnten. Das Ergebnis ist spannend. Eine solide wissenschaftliche Erklärung wird mit weiteren Experimenten erwartet.
Schlüsselbegriffe
Dunkle Materie, ISS, AMS-02, kosmische Strahlen, Positronen, DARKMATTERAMS
