Technologie

Messgenauigkeit hundert mal höher als zuvor: Entschlüsseln Forscher endlich das Geheimnis der dunklen Materie?

Experimentalphysiker verzweifeln an der dunklen Materie. Dutzende Versuche zum Nachweis der mysteriösen Materie blieben ohne Erfolg. Jetzt startet ein neuer Versuch – mit Kupferplatten. Noch kein Experiment war so vielversprechend.
07.11.2020 16:04
Aktualisiert: 07.11.2020 16:04
Lesezeit: 2 min
Messgenauigkeit hundert mal höher als zuvor: Entschlüsseln Forscher endlich das Geheimnis der dunklen Materie?
Ein Großteil der Masse des Universums besteht aus unbekannter Materie. (Foto: Pixabay)

Wissenschaftler der regierungsnahen US-Laboreinrichtung „Fermilab“ wagen einen neuen Anlauf, die schon vor fast 90 Jahren erstmals postulierte dunkle Materie nachzuweisen.

Dazu benutzen sie Kupferplatten, welche zu einer sogenannten „SNOBOX“ geformt werden. Die Snobox wird dann fast bis zum absoluten Tiefpunkt heruntergekühlt, um über hypersensitive Detektoren im Inneren kleinste Wechselwirkungen von dunkler Materie mit Atomen nachzuweisen.

Viel Bewegung sollte man allerdings nicht erwarten: „Bei dunkler Materie sucht man die Nadel im Heuhafen. Im besten Fall werden wir pro Jahr eine Handvoll Zusammenstöße registrieren“, wird einer von Fermilabs Wissenschaftlern zitiert.

Störsignale in Form von Zusammenstößen mit gewöhnlicher Materie sind dabei natürlich ein großes Ärgernis. Die gesamte äußere Schicht der Snobox ist deshalb im Vakuum. Ein weiteres potentielles Problem sind radioaktive Bestandteile im Kupfermaterial. Das aus Finnland importierte Kupfer muss deshalb einen Reinheitsgrad von nahezu 100 Prozent aufweisen.

Das Snobox-Experiment ist ein Teil der Experiment-Reihe „Super Cryogenic Dark Matter Search“ (SuperCDMS). Die Snobox soll – dank der nahezu perfekten Reinheit des Kupfers – im Vergleich zu bisher verwendeten Detektoren eine bis zu 100-mal größere Mess-Genauigkeit besitzen. Aus diesem Grund sind die Forscher vorsichtig optimistisch, dass das Geheimnis um die dunkle Materie endlich gelüftet wird.

Das ungelöste Rätsel der dunklen Materie

Dunkle Materie zählt zu den interessantesten und komplexesten Forschungsgebieten in der Physik, aber auch zu den erfolglosesten. Bis heute konnte ihre Existenz nicht bewiesen werden. Neben dem Einsatz hochsensibler Detektoren gibt es auch andere Möglichkeiten, Dunkle Materie nachzuweisen. Beispielsweise versucht man in Beschleunigeranlagen unter enorm hohen Energieaufwand, Dunkle Materie künstlich zu erzeugen. Mit unzähligen Experimenten – auch am LHC-Teilchenbeschleuniger in Genf – haben die Physiker auf der ganzen Welt bislang vergeblich versucht, „dunkle“ Partikel nachzuweisen.

Dunkle Materie ist eine postulierte Form von Materie, die nicht direkt sichtbar ist, aber über die Gravitation wechselwirkt. Sie ist also noch ein rein theoretisches Konstrukt, das sich nur aus indirekten Messungen ergibt. Solchen Messungen zufolge besteht rund 95 Prozent der Masse des Universums aus unbekannter und unsichtbarer Materie. Ein Teil der Materie des Universums (insgesamt etwa 25 Prozent) soll dunkle Materie sein, der Großteil (rund 70 Prozent) soll aus sogenannter „dunkler Energie“ bestehen und nur ein kleiner Bruchteil (rund 5 Prozent) macht demnach die für uns Menschen sichtbare gewöhnliche Materie aus.

Der Physiker und Astronom Franz Zwicky hatte 1933 Bewegungen von Galaxien im Coma-Galaxienhaufen untersucht. Diese waren viel zu schnell, als dass sichtbare Materie – also Sterne, Planeten, Gas, Staub und so weiter – mithilfe ihrer Schwerkraft für eine Stabilisierung der Galaxienhaufen-Struktur hätten sorgen können. Erklärbar war dieses Phänomen nur durch die Annahme, dass es Unmengen an nicht sichtbarer Masse gibt, die zusätzlich als eine Art „Klebmasse“ zwischen den Himmelskörpern agiert. So war die Theorie der Dunklen Materie geboren, später differenzierte man zwischen Dunkle Materie und Dunkler Energie.

Mehr zum Thema
Bleiben Sie über das Thema dieses Artikels auf dem Laufenden Klicken Sie auf [+], um eine E-Mail zu erhalten, sobald wir einen neuen Artikel mit diesem Tag veröffentlichen
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Finanzielle Freiheit braucht einen starken Partner

Vermögen eröffnet Möglichkeiten – und bringt zugleich Entscheidungen mit sich: Wie lässt sich das Erreichte bewahren, gezielt...

DWN
Politik
Politik Brüssel schlägt vor: weniger Kommissare, weniger Vetos, mehr Schutzklauseln und 15 Jahre Kontrolle neuer Mitglieder
09.10.2026

Die Europäische Kommission will in den bisherigen Mitgliedstaaten Unterstützung für die Erweiterung gewinnen, da dort Sorgen über die...

DWN
Finanzen
Finanzen Investor Felix: Sechs Gründe, warum die Micron-Aktie zum Kauf einlädt
09.10.2026

Das Problem besteht nicht darin, einen Grund für den Kauf zu finden, sondern sich zu vergewissern, dass man davon nicht bereits zu viel im...

DWN
Politik
Politik Per Haftbefehl gesucht: Mehr als 148.000 offene Haftbefehle in Deutschland
09.10.2026

Warum bleiben Tausende Haftbefehle in Deutschland offen? Welche Rolle spielen Ersatzfreiheitsstrafen und die Staatsangehörigkeit dabei?

DWN
Unternehmen
Unternehmen Entstehung eines Mega-Reeders stockt: Israel hat ZIM-Übernahme noch nicht genehmigt
09.10.2026

Hapag-Lloyd will mit der Übernahme von ZIM einen der größten Deals seiner Geschichte abschließen. Doch Israel hat dem 4,2 Milliarden...

DWN
Politik
Politik DWN-Podcast Folge 46: Die Woche im Rückblick – KW 41
09.10.2026

Unser neuer Podcast ist da: Die ganze Woche in wenigen Minuten. Der DWN-Wochenrückblick bringt die Themen, die zählen – eingeordnet,...

DWN
Politik
Politik Führerscheinreform: Führerschein könnte bis zu 1.000 Euro günstiger werden
09.10.2026

Wie viel spart man wirklich durch die Führerscheinreform? Verkehrsminister Steffen Bilger nennt erstmals konkrete Zahlen – und erklärt,...

DWN
Finanzen
Finanzen Gold schützt nicht vor jedem Risiko
09.10.2026

Gold gilt als sicherer Hafen – doch wer sein Vermögen schützen will, sollte sich nicht auf ein einziges Edelmetall verlassen....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Ökostromanbieter grüüün gibt auf: Was der Lieferstopp für rund 200.000 Kunden bedeutet
09.10.2026

Der Stromversorger grüüün beendet zum 31. Oktober 2026 die bundesweite Belieferung von Privatkunden. Das junge Unternehmen macht...