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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Exotische Spiegelmaterie: "Parallel-Teilchen" im Universum? |
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| | | Das Universum sollte grundsätzlich symmetrisch aufgebaut sein - schon seit den 50er Jahren weiß man allerdings, dass dem in manchem Detail nicht so ist. Einige Wissenschaftler versuchen, dieses "Ungleichgewicht" mit einer geheimnisvollen Materie zu erklären - der so genannten Spiegelmaterie. Beweise für die Existenz solcher "Parallel-Teilchen" wollen nun zwei Physiker auf Bildern eines Asteroiden entdeckt haben. |
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Nach Ansicht von Robert Foot von der University of Melbourne und Saibal Mitra von der Universität Amsterdam haben Nahaufnahmen des Asteroiden Eros durch die NASA-Sonde Near-Shoemaker Hinweise darauf geliefert, dass der Himmelskörper von so genannter "Spiegelmaterie" getroffen worden ist, wie BBC News Online meldete.
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Asymmetrie des Universums |
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Diese bislang nicht nachgewiesene Form von Materie soll - so die Theorie - eine Art "Reflexion" normaler Materie sein, dabei nicht zu verwechseln mit Anti-Materie. Das Vorhandensein dieser "Parallel-Teilchen" könnte demnach auch erklären, warum das Universum in manchen Details "asymmetrisch" zu sein scheint.
Denn es finden sich etwa in der Teilchenphysik Verletzungen von Symmetrien: So sollte man eigentlich erwarten, dass die Eigenschaften von Elementarteilchen unter Spiegelung symmetrisch sind - Physiker würden dann von Paritätssymmetrie sprechen. Ebenso sollte man Symmetrie zwischen Teilchen und Antiteilchen erwarten - die C-Symmetrie nach dem englischen "charge".
Tatsächlich werden aber beide Arten von Symmetrien bei gewissen Vorgängen (der so genannten "schwachen Wechselwirkung") verletzt. Auch die Symmetrie bei gleichzeitiger Spiegelung und Teilchen-Antiteilchen-Vertauschung ist in einem gewissen Ausmaß verletzt (diese so genannte "CP-Verletzung" soll im Übrigen auch erklären, warum es im Universum mehr Materie als Antimaterie gibt).
Mehr dazu in science.ORF.at:
Materie und Antimaterie
Symmetrien: Ordnungsmuster in der Natur
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Ein Erklärungsversuch: Die Spiegelmaterie |
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Anders jedoch die Theorie der Spiegelmaterie, die besagt, dass für jedes bekannte Teilchen ein Spiegelteilchen existiert, das die kosmische Balance und Symmetrie gewährleistet. Demnach gäbe es also in Wahrheit keine Verletzung der Symmetrie im Universum.
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Wie kann man Spiegelmaterie nachweisen? |
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Der Nachweis von Spiegelmaterie ist allerdings schwierig: Sie produziert zwar theoretisch "Licht", doch man kann dieses nicht sehen (auch die Lichtteilchen wären hier tatsächlich Spiegelteilchen) - denn Spiegelmaterie interagiert mit normaler Materie nur über die Schwerkraft.
Robert Foot glaubt, dass bei der Entstehung des Universums Spiegelmaterie im Überfluss entstanden ist und sich heute überall um uns herum befindet - ohne dass wir sie sehen können. "Da draußen könnten Spiegelmaterie-Sterne, -Planeten und -Galaxien seien", so Foot gegenüber BBC News Online.
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Ein anderes Wort für "Dunkle Materie"? |
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Die Theorie der Spiegelmaterie ist umstritten, unumstritten ist allerdings das Problem der so genannten "Dunklen Materie", für deren Erklärung der australische Physiker die Spiegelmaterie heranzieht.
Auch diese exotische Materie kann nur über ihre Schwerkraft nachgewiesen werden. Sie gilt aber in Wissenschaftlerkreisen als anerkannte - wenn auch bisher ebenfalls nur theoretisch beschriebene - Materie, an deren Nachweis bzw. genauer Beschreibung weltweit geforscht wird.
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"Dunkle Materie" als Erklärung für fehlende Materie
Astronomen fahnden schon seit Jahrzehnten nach fehlender Masse im Universum. Denn Beobachtungen, wie sich die sichtbaren Galaxien zu einander bewegen und einander beeinflussen legen den Schluss nahe, dass es eigentlich wesentlich mehr Masse im Weltall geben müsste, als man mit Teleskopen beobachten kann. Als ein Kandidat für diese fehlende Masse gilt Materie, die kein Licht aussendet: die "Dunkle Materie". |
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 Mehr Informationen zu Dunkler Materie |
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Eros-Krater als Hinweis auf Spiegelmaterie |
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Robert Foot und Saibal Mitra wollen nun aber einen (neuen) Beweis für Spiegelmaterie entdeckt haben: Im Oktober 2000 landete die NASA-Sonde Near-Shoemaker auf dem gerade einmal 13 mal 13 mal 33 Kilometer großen Asteroiden Eros.
Die Aufnahmen der Eros-Oberfläche enthüllten einige seltsame Merkmale des Asteroiden. So finden sich darauf etwa sehr flache Krater mit einer Art bläulichem Staub - dagegen finden sich kaum kleinere Krater. Nach herkömmlichem Wissen lasse sich dies nicht erklären, meint Foot.
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Die Spuren der Spiegelmaterie-Objekte |
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| Aufnahme eines Eros-Kraters von Near-Shoemaker |
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Die beiden Physiker gehen davon aus, dass kleine Objekte, die Spiegelmaterie enthalten haben, den Asteroiden getroffen und genau diese Spuren hinterlassen haben könnten. Tatsächlich gebe es keine andere Erklärung, so Foot.
Wenn ein aus Spiegelmaterie bestehendes Objekt mit voller Geschwindigkeit auf den Asteroiden auftreffe, so dringe es in den Asteroiden ein - anders als normale Materie gebe es dabei allerdings Energie weitaus langsamer und nicht nur direkt an der Oberfläche ab.
Bei größeren solcher Objekte sei anzunehmen, dass dabei entstehende Krater in etwa so aussehen, wie auf den Bildern der Near-Shoemaker zu betrachten: also eher sehr flach am Boden, und nicht nach unten spitzer zulaufend, wie die Physiker ausführen.
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Verlangsamung der Pioneer-Sonden als weiterer Nachweis |
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Einen weiteren Beweis sieht Foot in der unerklärlichen Verlangsamung der beiden Pioneer-Raumsonden 10 und 11 der NASA, die Astrophysiker vor einige Rätsel stellt.
Wie könne man erklären, dass die Sonden an entgegengesetzten Seiten des Sonnensystems offenbar durch die gleiche Kraft beeinflusst werden, fragt der Physiker - die Antwort soll auch hier in der rätselhaften Spiegelmaterie zu finden sein.
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Mehr zu anderen ungelösten Rätseln des Universums in science.ORF.at:
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01.01.2010 |
