Mission soll Existenz von Antimaterie im Universum nachweisen PAMELA sucht nach Dunkler Materie - scinexx | Das Wissensmagazin
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Mission soll Existenz von Antimaterie im Universum nachweisen

PAMELA sucht nach Dunkler Materie

© Universität Rom

Wie sind Masse und Energie im Universum verteilt? Auf diese Frage haben Astrophysiker bisher noch keine Antwort gefunden. Klar ist jedoch, dass die so genannte Dunkle Materie dabei eine wichtige Rolle spielt. Ihre Existenz wird zwar theoretisch vorhergesagt, nachgewiesen wurde sie bislang jedoch nicht. Doch dies könnte sich schon bald ändern. Wissenschaftler aus sechs Ländern wollen innerhalb des Projekts PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light nuclei Astrophysics) der Dunklen Materie auf die Spur kommen. Die Mission ist am 15. Juni 2006 an Bord einer Sojus-Rakete von Baikonur aus auf ihre drei Jahre dauernde Reise gegangen.

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Die Gesamtmasse des Universums soll zu etwa fünf Prozent aus "normaler" Materie, zu 20 Prozent aus Dunkler Materie und zu 75 Prozent aus Dunkler Energie, also nicht leuchtende Energie, die keine elektromagnetischen Wellen abstrahlt, bestehen. Als Fundorte der Dunklen Materie erwarten Astronomen vorwiegend sehr große Blasen mit rund 1.000 Lichtjahren Durchmesser. Die Geschwindigkeit dieser Partikel kann bis etwa neun Kilometer pro Sekunde betragen, was auf Temperaturen bis etwa 10.000 Grad Celsius schließen lässt.

Mit der Mission PAMELA wird sowohl der Ursprung der energiereichen "normalen" Materie und ihrer Ausbreitung im interstellaren Raum untersucht, als auch die Natur der Dunklen Materie. PAMELA misst hierfür Teilchen und Antiteilchen aus dem Weltraum, die so genannte kosmische Strahlung, um deren Entstehung und Beschleunigung zu studieren. Wissenschaftler aus Italien, Schweden, Russland, USA und Indien sowie vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Universität Siegen arbeiten zusammen, um die Existenz oder das Fehlen von Antimaterie im Universum nachzuweisen.

Materie oder Antimaterie?

Das Experiment besteht aus einem Magnetspektrometer, das in Kombination mit einem Kalorimeter zur Bestimmung der Wärmekapazitäten in den untersuchten Regionen und einem Flugzeitmesser eingesetzt wird. Die Geräte untersuchen die aus dem tiefen Weltraum einfallenden energiereichen Teilchen auf Ladung, Ladungsvorzeichen (Materie oder Antimaterie), Impuls und Masse.

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PAMELA ist als zweite Nutzlast des russischen Erderkundungs-Satelliten Resurs-DK-1 gestartet. Resurs-DK1 ist ein Multi-Spektral-Fernerkundungs-Satellit mit Sensoren, die im Bereich des sichtbaren Lichts arbeiten. PAMELA ist untergebracht in einem seitlich befestigten Druckcontainer, der schwenkbar am Satellit montiert ist. Die Mission wird von der Bodenstation NTsOMZ bei Moskau aus kontrolliert.

Das Experiment steht unter der wissenschaftlichen Leitung von Professor Piergiorgio Picozza von der Universität Rom. PAMELA wurde mit Mitteln des Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) sowie der Raumfahrt-Agenturen aus Italien (ASI) und Russland (RKA) entwickelt und gebaut.

(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 16.06.2006 – DLO)

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