Besteht Dunkle Materie aus Axionen? Der Theoretische Physiker Christian Beck von der Queen Mary University in London hält dies für möglich und glaubt, dass diese Teilchen sogar schon detektiert worden sind.
Eines der größten Rätsel der Kosmologie stellt nach wie vor die Frage dar, welche Art von Materie unser Universum dominiert. Die Bewegungsmuster von Sternen in den äußeren Bereichen von Galaxien beispielsweise lässt sich derzeit nicht erklären, ohne auf eine theoretische Substanz zurückzugreifen, die Astrophysiker "Dunkle Materie" nennen. Nach derzeitigen Berechnungen setzt sich die im All vorhandene Materie zu über 80 Prozent aus dieser Dunklen Materie zusammen. Beobachtet wurde sie freilich noch nicht, obwohl bereits einige Thesen über die Natur dieser flüchtigen Stoffes kursieren und Forscher mit riesigen Detektoren nach ihm fahnden.
Eine dieser Theorien setzt auf sogenannte Axione, hypothetische Teilchen, mit denen man unter anderem auch die elektrische Neutralität des Neutrons erklären will. Nun hat ein Physiker von der Queen Mary University in London in einer aktuellen Arbeit den Verdacht geäußert, dass Axione - und damit auch Dunkle Materie - bereits beobachtet worden sein könnten.
Axione als Bausteine Dunkler Materie
Die Annahme von Christian Beck gründet sich auf der These, dass sich Axione unter bestimmten Umständen zusammenballen und ein sogenanntes Bose-Einstein-Kondensat bilden - einen extremen Materiezustand, bei dem Teilchen ihre Eigenständigkeit verlieren und sich gemeinsam wie ein einziges Superteilchen verhalten. Laut Becks Berechnungen könnten Axione in diesem Zustand mit zwei Supraleitern, die durch eine dünne Metallschicht voneinander getrennt sind, wechselwirken.
Unter der Voraussetzung, dass seine Annahmen korrekt sind, könnten laut Beck bei einem Experiment mit solchen Supraleitern bereits im Jahr 2004 tatsächlich Axione beobachtet worden sein. Immerhin erfassten die Forscher damals Messwerte, die sich mit gängigen Theorien nicht erklären ließen, mit dem aktuellen Erklärungsmodell für Axione jedoch konform gehen. Beck nahm sich die Daten erneut vor und stellte fest, dass das Axion über eine Masse von vier Milliardstel eines Elektrons verfügen müsste. Um seine Idee zu untermauern oder zu widerlegen, will der Physiker nun weitere Experiment in dieser Richtung durchführen. (red, derstandard.at, 12.12.2013)