Fermi Gamma-ray Space Telescope hat im Zentrum der Milchstraße einen deutlichen Überschuss an Gammastrahlung gemessen. Ein Forschungsteam des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam, der Hebräischen Universität Jerusalem in Israel und der Johns Hopkins University in den USA zeigt nun, dass die Ursache dafür am wahrscheinlichsten die Annihilation schwerer Teilchen dunkler Materie ist.
Die Forscher haben eine andere mögliche Erklärung in Betracht gezogen: das Vorhandensein von Millisekundenpulsaren. Diese Neutronensterne können energiereiche Gammastrahlung aussenden, weil sie eine Rotationsdauer von weniger als 20 Millisekunden aufweisen.
Es wurde jedoch festgestellt, dass die gemessene Verteilung der Gammastrahlung nicht zu der angenommenen Verteilung dunkler Materie im Zentrum der Milchstraße passt. Um dies zu überwinden, simulierten die Forscher eine Vielzahl an Galaxien, die der Milchstraße ähneln und unter vergleichbaren Bedingungen entstanden sind.
Das Ergebnis waren Galaxien, die im Aufbau der Milchstraße ähneln, aber eine andere Verteilung der dunklen Materie aufweisen als bisher angenommen. Statt einer sphärischen Verteilung um das Zentrum ergaben die Simulationen eine abgeflachte Struktur, die der Anordnung der Sterne ähnelt.
Diese Anpassung der räumlichen Verteilung soll laut der Studie ausreichen, um den beobachteten Gammastrahlenüberschusses mit der Simulation in Einklang zu bringen. Damit liefern die Computermodelle auch weitere Hinweise auf die Natur der dunklen Materie.
Die Vermutung, dass es sich um selbstvernichtende Teilchen handelt, ist schon mehrere Jahrzehnte alt. Mit dem Nachweis der Annihilationsstrahlung, die durch die Auslöschung zweier Teilchen emittiert wird, ist man wieder einen Schritt weiter.
Die Forscher haben eine andere mögliche Erklärung in Betracht gezogen: das Vorhandensein von Millisekundenpulsaren. Diese Neutronensterne können energiereiche Gammastrahlung aussenden, weil sie eine Rotationsdauer von weniger als 20 Millisekunden aufweisen.
Es wurde jedoch festgestellt, dass die gemessene Verteilung der Gammastrahlung nicht zu der angenommenen Verteilung dunkler Materie im Zentrum der Milchstraße passt. Um dies zu überwinden, simulierten die Forscher eine Vielzahl an Galaxien, die der Milchstraße ähneln und unter vergleichbaren Bedingungen entstanden sind.
Das Ergebnis waren Galaxien, die im Aufbau der Milchstraße ähneln, aber eine andere Verteilung der dunklen Materie aufweisen als bisher angenommen. Statt einer sphärischen Verteilung um das Zentrum ergaben die Simulationen eine abgeflachte Struktur, die der Anordnung der Sterne ähnelt.
Diese Anpassung der räumlichen Verteilung soll laut der Studie ausreichen, um den beobachteten Gammastrahlenüberschusses mit der Simulation in Einklang zu bringen. Damit liefern die Computermodelle auch weitere Hinweise auf die Natur der dunklen Materie.
Die Vermutung, dass es sich um selbstvernichtende Teilchen handelt, ist schon mehrere Jahrzehnte alt. Mit dem Nachweis der Annihilationsstrahlung, die durch die Auslöschung zweier Teilchen emittiert wird, ist man wieder einen Schritt weiter.