Was ist Antimaterie?

Fingers, loops, and bays in the Crab Nebula

Antimaterie ist selten: Sie wird nur in kleinen Mengen erzeugt und hat eine kurze Lebensdauer. Während des Urknalls wurde jedoch genauso viel Materie wie Antimaterie erzeugt. Aber warum ist kaum noch Antimaterie im Universum übrig?

Suche nach Vernichtung: Würden Galaxienhaufen übrig gebliebene Antimaterie aus der Zeit des Urknalls enthalten, müssten sie Gammastrahlen aussenden, die bei der Vernichtung von Materie mit Antimaterie entstehen. Eine Suche nach Gammastrahlen im Bullet-Cluster war ergebnislos.

Credit: X-ray: NASA/CXC/CfA/M.Markevitch et al.; Optical: NASA/STScI; Magellan/U.Arizona/D.Clowe et al.

Antimaterie-Kanone: Partikel aus Materie und Antimaterie werden in den turbulenten Jets des Krebsnebels beschleunigt, dem Rest einer Supernova-Explosion aus dem Jahr 1054.

Credit: NASA/CXC/ASU/J. Hester et al., HST/ASU/J. Hester et al.

Antiatome: Jedes Elementarteilchen hat sein eigenes Antiteilchen mit gleicher Masse und gegensätzlicher elektrischer Ladung. Antiprotonen und Antielektronen (Positronen) können sich zu Antiwasserstoffatomen verbinden.

Credit: ESO/N. Bartmann

Antimaterie selbst ist kein Geheimnis. Für jedes subatomare Teilchen gibt es ein entsprechendes Antiteilchen mit derselben Masse, aber gegensätzlicher elektrischer Ladung. Antimaterie wird auf der Erde in Teilchenbeschleunigern erzeugt und auch bei energiereichen Ereignissen im Universum. Genau genommen ist die Existenz von normaler Materie das eigentlich Rätselhafte. Beim Urknall entstanden Materie und Antimaterie in gleichen Mengen. Fast alle diese Teilchen löschten sich gegenseitig aus, aber ein winziger Anteil normaler Teilchen blieb übrig. Daraus besteht das heutige Universum. Niemand weiß, wie es zu dieser Asymmetrie von eins zu einer Milliarde gekommen ist. Es ist eines der größten ungelösten Rätsel der modernen Physik.

Teilchenbremse: Im CERN, der europäischen Organisation für Kernforschung, werden riesige Magnete verwendet, um Antiprotonen zu verlangsamen. Anschließend werden ihre Eigenschaften untersucht.

Credit: Maximilien Brice

Nicht anfassen! Wenn du jemandem die Hand schütteln würdest, der aus Antimaterie besteht, würdet ihr beide sofort verschwinden. Glücklicherweise gibt es kaum Antimaterie im Universum. Das Problem daran ist: Niemand weiß, warum.