Spuren Dunkler Materie 23.09.2014, 06:55 Uhr

Detektor fängt 41 Milliarden Teilchen aus dem All

41 Milliarden Teilchen aus dem All hat ein Detektor eingefangen und analysiert. Darunter sind auffallend viele Positronen, die die Wissenschaftler als Hinweise auf die Existenz der geheimnisvollem, weil unsichtbaren Materie interpretieren.

Außen an der ISS angebracht geht der Teilchendetektor Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) auf die Suche nach der Dunklen Materie. AMS sitzt an der Außenseite der Internationalen Raumstation ISS. Das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geförderte Projekt zeichnet jährlich 16 Milliarden Teilchen der kosmischen Strahlung auf.

Außen an der ISS angebracht geht der Teilchendetektor Alpha-Magnet-Spektrometer (AMS) auf die Suche nach der Dunklen Materie. AMS sitzt an der Außenseite der Internationalen Raumstation ISS. Das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geförderte Projekt zeichnet jährlich 16 Milliarden Teilchen der kosmischen Strahlung auf.

Foto: NASA

Es ist beinahe zum Verzweifeln. Forscher in aller Welt suchen nach einem Beweis für etwas, das man nicht sehen kann: nach Dunkler Materie. Diese besteht, wie Theoretiker meinen, aus ebenso unsichtbaren Teilchen, vielleicht aus Neutralinos, die sich ebenfalls perfekt tarnen. Sie haben keine elektrische Ladung, sind daher gleichzeitig Materie und Antimaterie, um die Verwirrung komplett zu machen. Trotzdem geben die Astrophysiker nicht auf, denn Dunkle Materie hat im Weltall eine Ordnungsfunktion, glauben sie.

AMS wurde in der Nutzlast des Space Shuttle Endeavour am 16. Mai 2011 zur Internationalen Raumstation ISS transportiert. Es war Endeavour´s letzter Flug ins All, bevor die Raumfähre in den Ruhestand ging. 

AMS wurde in der Nutzlast des Space Shuttle Endeavour am 16. Mai 2011 zur Internationalen Raumstation ISS transportiert. Es war Endeavour´s letzter Flug ins All, bevor die Raumfähre in den Ruhestand ging. 

Foto: NASA

Ohne ihre Existenz, genauer ihre Massenanziehungskraft, hätten sich Galaxien, Sterne und Planeten nicht entwickelt, so viel scheint gewiss. Wer zudem noch herausfinden möchte, warum alles so geworden ist, wie es ist, und warum es Leben auf der Erde gibt, der muss die Dunkle Materie verstehen. Zumal sie als Relikt des Urknalls gilt, also des Startschusses zur Entstehung des Weltalls.

Sieben Tonnen schweres Messgerät

Ein kleines bisschen weitergekommen sind die Forscher schon. Das liegt an AMS, dem Alpha Magnetic Spectrometer, das seit Mai 2011 auf der Internationalen Raumstation (ISS) in Aktion ist. Das sieben Tonnen schwere Monstrum ist außen montiert. Seine Aufgabe ist die Detektion von Teilchen aus dem Weltraum.

Nachdem der Teilchendetektor AMS von den beiden NASA-Astronauten Gregory Johnson und Greg Chamitoff mit dem ISS-Roboterarm aus der Ladebucht des Space Shuttle Endeavour gehoben und zu seinem Platz an der Gitterstruktur S§ gebracht wurde, installierten NASA-Astronauten die riesige Teilchenkamera. 

Nachdem der Teilchendetektor AMS von den beiden NASA-Astronauten Gregory Johnson und Greg Chamitoff mit dem ISS-Roboterarm aus der Ladebucht des Space Shuttle Endeavour gehoben und zu seinem Platz an der Gitterstruktur S§ gebracht wurde, installierten NASA-Astronauten die riesige Teilchenkamera. 

Foto: NASA

41 Milliarden hat AMS bisher geschluckt und vermessen. Darunter sind rund zehn Milliarden Elektronen und Positronen, das sind die Antiteilchen von Elektronen. Das vermehrte Auftreten von Positronen werten die Astrophysiker, darunter die Wissenschaftler des 1. Physikalischen Instituts der Technischen Hochschule Aachen, des Instituts für Experimentelle Kernphysik in Karlsruhe und des europäischen Kernforschungszentrums Cern in Genf, als Hinweis auf die Existenz von Dunkler Materie.

Zwar können die Partikel auch aus anderen Quellen wie Pulsaren stammen, doch da sie aus allen Richtungen angeflogen kommen, haben die Wissenschaftler die geheimnisvolle Dunkle Materie als Quelle im Verdacht, denn diese soll, so die gängigen Modelle, relativ gleichmäßig im All verteilt sein.

AMS soll 20 Jahre lang in Betrieb bleiben

Dass sie überhaupt existiert ist sicher, denn auf Grund ihrer gewaltigen Anziehungskraft lenkt sie Teilchen aus ihrer Bahn. Das lässt sich messen. Doch woraus sie besteht ist nach wie vor ein Rätsel.

Am oberen Nutzlast-Platz der S3-Struktur bleibt AMS mindestens bis ins Jahr 2020 an der ISS. 

Am oberen Nutzlast-Platz der S3-Struktur bleibt AMS mindestens bis ins Jahr 2020 an der ISS. 

Foto: NASA

Die Wissenschaftler hoffen, dass AMS mit seinen Magneten noch Milliarden weitere Teilchen in sein Inneres saugt, um sie zu analysieren. Bis zu 20 Jahre soll das Gerät in Betrieb bleiben. Die Auswertung der Daten teilen sich rund 500 Physiker in aller Welt. Die Forschung in Deutschland finanziert das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt.

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