Ein erdnaher Asteroid liefert Hinweise auf eine Theorie zur Dunklen Materie

Ein hypothetische "fünfte Kraft" könnte an Asteroiden ziehen, falls sie existiert. Aber der Asteroid Bennu zeigt keine Anzeichen dafür, dass seine Umlaufbahn von einer solchen Kraft beeinflusst wurde. Das setzt eine Obergrenze dafür, wie stark eine potenzielle fünfte Kraft sein könnte, berichten Physiker am 20. September in Communications Physics.

Wissenschaftler kennen vier Kräfte im Universum: Elektromagnetismus, Schwerkraft sowie die starke und schwache Kernkraft. Aber einige Wissenschaftler vermuten, dass eine fünfte Kraft existieren könnte. Eine fünfte Kraft könnte zum Beispiel helfen, ein großes ungelöstes physikalisches Rätsel zu erklären: die Identität der unbekannten Quelle der Masse im gesamten Universum, die als Dunkle Materie bekannt ist.

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Also sind Wissenschaftler auf der Suche nach unbekannten Kräften. Und Bennu ist ein besonders geeignetes Ziel, erkannte der Physiker Yu-Dai Tsai und Kollegen. Die Flugbahn des Asteroiden wurde eng von der OSIRIS-REx-Sonde der NASA überwacht, die eine Probe des Asteroiden gesammelt und sie im Jahr 2023 zur Erde zurückgebracht hat. "Bennu wurde über einen längeren Zeitraum mit erstaunlicher Genauigkeit verfolgt, so dass selbst geringfügige Abweichungen von seiner vorhergesagten Bahn Hinweise auf neue Physik liefern könnten", sagt Tsai vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico.

In der Physik gehen Kräfte Hand in Hand mit Teilchen, die die Kraft übermitteln. Zum Beispiel vermitteln Photonen, Teilchen des Lichts, den Elektromagnetismus. Wenn eine fünfte Kraft existiert, könnten die entsprechenden Teilchen die Rolle der Dunklen Materie spielen. Die Daten von Bennu ermöglichten es den Wissenschaftlern, nach einer fünften Kraft zu suchen, die mit Teilchen verbunden ist, die sehr leicht sind, vielleicht ein Millionstel eines Billionstel eines Elektronenvolts. (Zum Vergleich: Ein Elektron hat eine Masse von ca. 500.000 Elektronenvolts.)

Messungen von weiteren Asteroiden könnten den Wissenschaftlern helfen, die Suche auf eine Reihe potenzieller Massen auszudehnen. Während uns also zurückgebrachte Weltraumgesteine von Bennu über die Materie in Objekten in unserem Sonnensystem informieren können, könnten seine Flugbahn und die von Asteroiden wie ihm uns etwas über die dunkle Seite der Materie verraten.