Een internationale samenwerking van astronomen meldt een ongebruikelijke piek van atmosferische deeltjes die een lang gezochte handtekening van donkere materie zou kunnen zijn.
De PAMELA-satelliet, een astrofysica-missie die wordt uitgevoerd door Italië, Rusland, Duitsland en Zweden, heeft een overvloed aan positronen gedetecteerd - antimaterie-tegenhangers van elektronen - in het energiegebied waarvan wordt aangenomen dat het wordt geassocieerd met het verval van donkere materie. De resultaten verschijnen in het tijdschrift van deze week Natuur.
Donkere materie is de ongeziene substantie die het grootste deel van de massa van ons universum vertegenwoordigt, en waarvan de aanwezigheid kan worden afgeleid uit gravitatie-effecten op zichtbare materie. Wanneer donkere materiedeeltjes worden vernietigd na contact met antimaterie, zouden ze een verscheidenheid aan subatomaire deeltjes moeten opleveren, waaronder elektronen en positronen.
Antipartikels vormen een klein deel van de kosmische straling en het is ook bekend dat ze worden geproduceerd in interacties tussen kernen van kosmische straling en atomen in het interstellaire medium, dat een 'secundaire bron' wordt genoemd.
Eerdere statistisch beperkte metingen van de verhouding tussen positron- en elektronenfluxen zijn geïnterpreteerd als bewijs voor een primaire bron voor de positronen, evenals een toename van de totale elektronen-positronflux bij energieën tussen 300 en 600 GeV. Primaire bronnen kunnen pulsars, microquasars of vernietiging van donkere materie zijn.
Hoofdauteur auteur Oscar Adriani, een astrofysica-onderzoeker aan de Universiteit van Florence in Italië, en zijn collega's rapporteren een positron-elektronverhouding die systematisch toeneemt op een manier die kan duiden op vernietiging van donkere materie.
Het nieuwe artikel rapporteert een meting van de positronfractie in het energiebereik 1,5–100GeV.
"We vinden dat de positronfractie over een groot deel van dat bereik sterk toeneemt, op een manier die volledig in strijd lijkt te zijn met secundaire bronnen", schreven de auteurs in de Natuur papier. "We concluderen daarom dat een primaire bron, of het nu een astrofysisch object of vernietiging van donkere materie is, noodzakelijk is." Een andere haalbare bron voor de anitmatterdeeltjes zou naast vernietiging van donkere materie een pulsar kunnen zijn, merken ze op.
PAMELA, wat staat voor Payload for Antimatter Matter Exploration en Light Nuclei Astrophysics, werd gelanceerd in juni 2006 en zou aanvankelijk drie jaar duren. Missiewetenschappers zeggen nu dat het tot ten minste december 2009 gegevens zal blijven verzamelen, wat zal helpen vast te stellen of de positronen afkomstig zijn van anihilatie van donkere materie of van een enkele nabijgelegen bron.
Bron: Nature (er is hier ook een arXiv / astro-ph-versie)
