Weltraum & Tiefsee

Zentrum der Milchstraße erstmals mit niederenergetischer Gammastrahlung „direkt abgebildet“ – Weltpremiere mit einem Ballonexperiment

Eine Forschungsgruppe unter Beteiligung der JAXA hat bekanntgegeben, dass es ihr weltweit erstmals gelungen ist, niederenergetische Gammastrahlung aus dem Zentrum der Milchstraße nach demselben Prinzip wie bei einem optischen Teleskop direkt abzubilden. Beim Lesen hatte ich den Eindruck, dass das unscheinbar wirkt, aber eigentlich eine große Sache ist – deshalb stelle ich es hier vor.

Es geht um Gammastrahlung im Bereich von 150–600 keV, also mit Energien unter 1 MeV. Da es für dieses Band kein präzises Abbildungsverfahren gab und das Hintergrundrauschen hoch ist, galt es als unerforschtes Gebiet, die sogenannte „MeV-Lücke“. Bisher musste man sich offenbar auf indirekte Methoden verlassen, bei denen das Rauschen des gesamten Himmels und das schwache Signal modelliert und daraus Schätzungen abgeleitet wurden.

Zum Einsatz kam eine „Elektronenspur-Compton-Kamera (ETCC)“, die sogar die Bahnen der Elektronen verfolgen kann. Das Team wertete Daten aus rund einem Tag Beobachtung des großen Ballonexperiments „SMILE-2+“ aus, das 2018 in Zentralaustralien gestartet wurde, und hielt ein signifikantes Signal aus Richtung des galaktischen Zentrums als Bild fest. Die Erklärung fand ich sehr anschaulich: Bei einer herkömmlichen Compton-Kamera wird selbst eine Punktquelle ringförmig verschmiert, bei der ETCC dagegen in einem Punkt gebündelt.

Die gemessene Gammastrahlung aus der Positronenannihilation stimmt im Rahmen der Fehlergrenzen mit früheren Beobachtungen überein, ist aber etwa doppelt so intensiv. Da eine Strahlung, die um ein Mehrfaches stärker ist als der theoretische Wert, damit besser belegt ist, erhofft man sich auch Tests unbekannter Ursprünge wie Dunkler Materie oder primordialer Schwarzer Löcher. Die Ergebnisse erschienen im August 2026 in einer Fachzeitschrift der American Physical Society und wurden auch in einem Research Highlight von Nature vorgestellt.

Auch das empfindlichere Nachfolgeexperiment „SMILE-3“ wird bereits als Kandidat für die 2028 in Australien geplante Ballonkampagne vorbereitet. Die Formulierung „von einer Wissenschaft des Vermutens zu einer Wissenschaft des Sehens“ hat mich sehr beeindruckt.

Quelle: JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency)

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