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 DeFi-Hashing nutzt die Rechenleistung künstlicher Intelligenz, um das Vermögen der Nutzer zu mehren.

Major economies are actively promoting the establishment of a unified capital market regulatory framework and plan to strengthen the...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Märkte im Überblick: Dow Jones erreicht neue Höhen, während Broadcom den Nasdaq im Minus hält
04.06.2026

Zwischen neuen Rekordhochs und überraschenden Verlusten: Entdecken Sie, was die Börsen aktuell bewegt und worauf Anleger jetzt achten...

DWN
Politik
Politik Asylleistungen in Deutschland: EuGH sieht menschenwürdigen Lebensstandard gefährdet
04.06.2026

Der Europäische Gerichtshof hält deutsche Leistungskürzungen für abgelehnte Asylbewerber für unvereinbar mit EU-Recht. Auch bei...

DWN
Politik
Politik EU-Erweiterung im Visier: Ungarn zieht Veto gegen Ukraine-Verhandlungen zurück
04.06.2026

Das Tor nach Europa öffnet sich für Kiew: Ungarn gibt unter der Führung von Polit-Aufsteiger Peter Magyar den Widerstand gegen die...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EasyJet-Übernahme: Warum der Billigflieger plötzlich zum Ziel von Investoren wird
04.06.2026

EasyJet wirkt an der Börse angeschlagen, doch genau das macht den Billigflieger plötzlich begehrt. Der US-Investor Castlelake sieht...

DWN
Politik
Politik Pflegereform 2027: Pflegekassen sollen entlastet und Kinderlose stärker belasten werden
04.06.2026

Die geplante Pflegereform soll die Pflegeversicherung ab 2027 finanziell stabilisieren und Ausgaben begrenzen. Für Heimbewohner,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft "Wir sind nicht die Billigheimer der Nation": Bundesweite Verdi-Streiks im Handel gestartet
04.06.2026

Kunden im Einzel- und Großhandel müssen sich auf Einschränkungen einstellen. Die Gewerkschaft Verdi hat die Handelsbranche in allen...

DWN
Politik
Politik Waffenruhe wackelt: Israel droht Menschen im Libanon und Hisbollah lehnt Einigung ab
04.06.2026

Rückschlag im Libanon: Unmittelbar nach der Einigung auf die Umsetzung einer neuen Waffenruhe hat Israel Zivilisten vor der Rückkehr in...

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin: Unbekannter vernichtet Vermögen im Millionenwert
04.06.2026

Ein Unbekannter schickt 107 Bitcoin an eine Adresse, von der es keinen Rückweg gibt. Knapp sieben Millionen Euro sind damit praktisch aus...