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T: Teilchenphysik

T 503: Kosmologie II

T 503.2: Talk

Thursday, March 30, 2006, 16:40–17:00, HG2-HS5

Dunkle Materie, was ist das? — •Wim de Boer, Iris Gebauer, Martin Niegel, Christian Sander, Markus Weber und Valery Zhukov — IEKP. Universität Karlsruhe

Die diffusen Galaktischen Gammastrahlen zeigen oberhalb 1 GeV einen starken Überschuss über dem Untergrund aus Wechselwirkungen der kosmischen Strahlen mit der Milchstraße. Der Überschuss, gemessen mit dem EGRET-Teleskop auf dem Compton Gamma Ray Observatory der NASA, zeigt alle Eigenschaften, die man von der Annihilation der Dunklen Materie (DM) erwartet unter der Annahme, dass die DM aus WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) besteht: 1) Der Überschuss entspricht dem Energie-Spektrum der Annihilation von WIMPs in mono-energetischen Quarks mit einer Masse zwischen 50 und 100 GeV, und dieses Spektrum ist identisch für alle Himmelsrichtungen, wie erwartet für die großräumige Verteilung der DM. 2) Die Beiträge der DM und des Untergrundes können durch ihr unterschiedliches Spektrum problemlos voneinander getrennt werden. Aus einer simultanen Anpassung dieser Beiträge in 180 Himmelsrichtungen kann die Verteilung der DM und die dementsprechende Rotationskurve bestimmt werden. Das Resultat ist verblüffend: die bisher nicht verstandene Struktur der äußeren Rotationskurve wird von den EGRET-Daten beschrieben und findet seine Erklärung in einer Substruktur der DM.

Die statistische Signifikanz von über 10 sigma kombiniert mit der obengenannten Evidenz aus der Rotationskurve liefert einen starken Hinweis, dass die Dunkle Materie doch nicht so dunkel, sondern durch Blitze von 30-40 Gammas pro Annihilation sichtbar wird.