Montag, 15. August 2022

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Antimateriequellen in der Milchstraße
Wenn Weiße Zwerge kollidieren

Positronen sind extrem leichte Elementarteilchen. Sie sind Antiteilchen der Elektronen, die in der gewöhnlichen Materie die Atomkerne umgeben und nach außen elektrisch neutralisieren.

Von Hermann-Michael Hahn | 29.08.2017

    Wenn Weiße Zwerge verschmelzen, entstehen große Mengen an Positronen, die für die typische Gammastrahlung der Milchstraße verantwortlich sein können.
    Wenn Weiße Zwerge verschmelzen, entstehen große Mengen an Positronen, die für die typische Gammastrahlung der Milchstraße verantwortlich sein können. (VASA / Chandra X-ray Observatory)
    Wenn ein Positron auf ein Elektron trifft, zerstrahlen beide sofort in einem Blitz aus energiereicher Gammastrahlung, und solche Gammastrahlung erreicht uns beständig aus der Zentralregion der Milchstraße. Dort treffen in jeder Sekunde mehrere 10 hoch 43 Positronen auf ebenso viele Elektronen. Die Teilchen vernichten sich gegenseitig.
    Natürlich fragen sich die Astronomen, woher diese Antimaterie stammt. Eine denkbare Quelle wären mögliche Reaktionen zwischen Teilchen der hypothetischen dunklen Materie, eine weitere das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße. In beiden Fällen würde man allerdings nicht die gemessene Verteilung der Gammastrahlung erwarten.
    Jetzt haben australische Forscher eine weniger exotische Quelle ins Spiel gebracht. Demnach entstehen die Positronen beim finalen Verschmelzen von Weißen Zwergsternen, die sich zuvor als enge Doppelsternpaare umkreist haben.
    Solche Kollisionen führen zu einer besonders leuchtschwachen Variante von Supernova-Explosionen, bei denen große Mengen an Titan-44-Atomen entstehen.
    Diese zerfallen unter Aussendung eines Positrons in Scandium-44-Atome, die sich ihrerseits in Calcium-44 umwandeln. Ob solche Supernova-Explosionen häufig genug sind, um ausreichend Positronen zu liefern, müssen nun weitere Beobachtungen zeigen.