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Donnerstag, 4. April 2013
Hinweise auf Annihilation Dunkler Materie
klauslange,13:11h
Nun wurden endlich die ersten Ergebnisse des AMS-02 auf der ISS veröffentlicht und die Gerüchte bewahrheiteten sich: Es wurde ein signifikanter Überschuss an Positronen gemessen. Die einfachste Erklärung - auch wenn man die Strahlungssignatur betrachtet - wäre dafür die Annihilation von Teilchen Dunkler Materie.
Zwar gibt es noch eine theoretische andere Erklärung, die gerade richtig verteilte Pulsare benötigt, um die Richtungsunabhängigkeit dieses Positronenüberschusse zu erklären, aber das ist doch sehr unwahrscheinlich.
Im Rahmen der Supersymmetrie gibt es Vorhersagen, die denen der bisherigen Messresultate entsprechen. In den nächsten Monaten - wohl auf jeden Fall noch in diesem Jahr - will man auch den prognostizierten Flankenabfall jenseits von ca. 350 GeV untersuchen. Sollte man diesen auch noch beobachten, ist die Teilchenannihilation Dunkler Materie bewiesen.
Mich wundert dann nur, warum man am LHC nicht schon entsprechende Hinweise auf Neutralinos gefunden hat. Wurden unerwartete Signale zu rigoros aussortiert?
Die weiteren Daten von AMS-02 versprechen spannende Ergebnisse.
Einen sehr guten Übersichtsartikel zum Stand der AMS-02 Ergebnisse brachte astronews.com
Auch dort heißt es:
Der Überschuss an Positronen wurde aus allen Himmelsrichtungen gemessen und man hat auch keine zeitlichen Variationen beobachten können. Dies deutet darauf hin, dass zumindest keine einzelne natürliche Quelle, wie beispielsweise ein rotierender Neutronenstern, für den beobachteten Überschuss verantwortlich ist. Die jetzt vorgestellten Ergebnisse stimmen mit Modellen überein, die eine gegenseitige Auslöschung von Teilchen der Dunklen Materie für die Positronen verantwortlich machen. Die Datenlage erlaubt es allerdings noch nicht, andere Möglichkeiten auszuschließen.
"Diese bislang genauesten Messungen des Flusses von Positronen in der kosmischen Strahlung zeigen eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit und die Möglichkeiten des AMS-Detektors", so Ting. "In den kommenden Monaten wird AMS in der Lage sein, uns zu verraten, ob diese Positronen tatsächlich ein Signal für Dunkle Materie sind oder ob sie einen anderen Ursprung haben."
...
In einer unter dem Begriff "Supersymmetrie" bekannten Theorie entstehen Positronen, wenn zwei Teilchen der Dunklen Materie miteinander kollidieren und sich dabei gegenseitig auslöschen. Die Supersymmetrie und insbesondere die darin enthaltenen Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), also schwach wechselwirkende massereiche Teilchen, gelten als bislang vielversprechendste Kandidaten zur Erklärung der Dunklen Materie.
Nimmt man eine gleichmäßige Verteilung der Dunklen Materie im Universum an, würde die Supersymmetrie genau die Beobachtungen vorhersagen, die mit AMS nun gemacht wurden. Allerdings reichen die Daten noch nicht, um eine endgültige Aussage machen zu können. Theoretisch wäre es beispielsweise noch möglich, die Messungen mithilfe von Pulsaren, also rotierenden Neutronensternen, zu erklären, die in der galaktischen Scheibe verteilt sind.
Eine weiterer Hinweis könnte ein starker Abfall des Überschusses bei noch höheren Energien sein, der von der Theorien vorhergesagt wird. Dieser wurde bislang noch nicht beobachtet. Die Forscher wollen daher versuchen, die Genauigkeit der Messungen oberhalb von 250 GeV weiter zu verbessern, um hier in Zukunft eine klare Aussage machen zu können.
Zwar gibt es noch eine theoretische andere Erklärung, die gerade richtig verteilte Pulsare benötigt, um die Richtungsunabhängigkeit dieses Positronenüberschusse zu erklären, aber das ist doch sehr unwahrscheinlich.
Im Rahmen der Supersymmetrie gibt es Vorhersagen, die denen der bisherigen Messresultate entsprechen. In den nächsten Monaten - wohl auf jeden Fall noch in diesem Jahr - will man auch den prognostizierten Flankenabfall jenseits von ca. 350 GeV untersuchen. Sollte man diesen auch noch beobachten, ist die Teilchenannihilation Dunkler Materie bewiesen.
Mich wundert dann nur, warum man am LHC nicht schon entsprechende Hinweise auf Neutralinos gefunden hat. Wurden unerwartete Signale zu rigoros aussortiert?
Die weiteren Daten von AMS-02 versprechen spannende Ergebnisse.
Einen sehr guten Übersichtsartikel zum Stand der AMS-02 Ergebnisse brachte astronews.com
Auch dort heißt es:
Der Überschuss an Positronen wurde aus allen Himmelsrichtungen gemessen und man hat auch keine zeitlichen Variationen beobachten können. Dies deutet darauf hin, dass zumindest keine einzelne natürliche Quelle, wie beispielsweise ein rotierender Neutronenstern, für den beobachteten Überschuss verantwortlich ist. Die jetzt vorgestellten Ergebnisse stimmen mit Modellen überein, die eine gegenseitige Auslöschung von Teilchen der Dunklen Materie für die Positronen verantwortlich machen. Die Datenlage erlaubt es allerdings noch nicht, andere Möglichkeiten auszuschließen.
"Diese bislang genauesten Messungen des Flusses von Positronen in der kosmischen Strahlung zeigen eindrucksvoll die Leistungsfähigkeit und die Möglichkeiten des AMS-Detektors", so Ting. "In den kommenden Monaten wird AMS in der Lage sein, uns zu verraten, ob diese Positronen tatsächlich ein Signal für Dunkle Materie sind oder ob sie einen anderen Ursprung haben."
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In einer unter dem Begriff "Supersymmetrie" bekannten Theorie entstehen Positronen, wenn zwei Teilchen der Dunklen Materie miteinander kollidieren und sich dabei gegenseitig auslöschen. Die Supersymmetrie und insbesondere die darin enthaltenen Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), also schwach wechselwirkende massereiche Teilchen, gelten als bislang vielversprechendste Kandidaten zur Erklärung der Dunklen Materie.
Nimmt man eine gleichmäßige Verteilung der Dunklen Materie im Universum an, würde die Supersymmetrie genau die Beobachtungen vorhersagen, die mit AMS nun gemacht wurden. Allerdings reichen die Daten noch nicht, um eine endgültige Aussage machen zu können. Theoretisch wäre es beispielsweise noch möglich, die Messungen mithilfe von Pulsaren, also rotierenden Neutronensternen, zu erklären, die in der galaktischen Scheibe verteilt sind.
Eine weiterer Hinweis könnte ein starker Abfall des Überschusses bei noch höheren Energien sein, der von der Theorien vorhergesagt wird. Dieser wurde bislang noch nicht beobachtet. Die Forscher wollen daher versuchen, die Genauigkeit der Messungen oberhalb von 250 GeV weiter zu verbessern, um hier in Zukunft eine klare Aussage machen zu können.
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