Die massereichsten Sterne des Universums hinterlassen bei ihrem Tod eine unverwechselbare Teilchen-Signatur. Die gewaltige Beschleunigung von Materie im Todeskampf der Riesensterne erzeugt extrem energiereiche Teilchenströme, die auch die bisher rätselhaften Ergebnisse von Messungen kosmischer Gammastrahlen erklären könnten.
In letzter Zeit wurde das Energiespektrum von Gammastrahlen und energiereichen Elektronen und Positronen aus dem Weltraum von mehreren Experimenten – darunter der Fermi-Satellit und das H.E.S.S.-Experiment in Namibia – präzise vermessen. Dabei traten neue Daten auf, für die Astrophysiker noch keine eindeutige Erklärung haben. Viele vermuten, dass die seltsamen Signaturen durch Auslöschungssreaktionen bei Reaktionen von Teilchen der Dunklen Materie ausgelöst werden, noch allerdings ist dies nicht belegbar. Jetzt aber haben Astronomen möglicherweise eine andere, sehr viel einfachere Erklärung für die experimentellen Beobachtungen entdeckt.
Explosion von Riesensternen
Ein internationales Forscherteam unter Leitung von Professor Peter L. Biermann vom Max- Planck -Institut für Radioastronomie und der Universität Bonn hat herausgefunden, dass die Teilchenbeschleunigung in Schockwellen bei der Explosion von Riesensternen die Beobachtungen erklären könnte. Diese Sterne sind mehr als 15-mal schwerer als unsere Sonne und stehen am Ende ihres Lebenszyklus. Bei ihrem Tod stoßen die Riesensterne in einer finalen Explosion den Großteil ihrer Materie ab, die sich dann ihren Weg durch den umgebenden Sternenwind bahnt.
Kosmische Teilchenbeschleuniger
Wie das Forscherteam unter Beteiligung von Athina Meli von der Universität Erlangen-Nürnberg herausfand, werden während dieses Vorgangs Elektronen und Positronen in zwei verschiedenen Bereichen beschleunigt und emittiert: Zum einen, mit niedrigerer Energie, von der gesamten Oberfläche des explodierenden Sterns, zum anderen mit hoher Energie aus dem Bereich seiner Polkappen.
Gerade diese hochenergetischen Emissionen können nach Ansicht der Wissenschaftler den experimentell beobachteten Teilchenfluss sehr gut erklären – und wäre naheliegender als eine Beteiligung der rätselhaften Dunklen Materie.
(Universität Erlangen-Nürnberg, 31.07.2009 – NPO)
