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
Technologie
Technologie iFLYTEK AINOTE Air 2 bringt KI-gestützte Notizen in ein noch kompakteres E-Ink-Tablet

Für viele Menschen sind die besten Produktivitätstools diejenigen, die nicht versuchen, den gesamten Arbeitstag zu übernehmen. Sie...

X
DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Panorama
Panorama 250 Jahre USA: Warum viele nicht mehr an den amerikanischen Traum glauben
04.07.2026

Die Vereinigten Staaten blicken auf 250 Jahre Geschichte zurück. Doch während das Land sein Jubiläum begeht, wächst die Skepsis über...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Unternehmen setzen auf KI: Wer braucht schon Horden von Managern?
04.07.2026

Unternehmen bauen weltweit mittlere Führungsebenen ab und setzen stärker auf KI, Daten und flachere Strukturen. Was das konkret für die...

DWN
Panorama
Panorama Sechs tote Mitarbeiter in Stade – Schwiegermutter von SPD-Migrationsbeauftragtem fuhr Fluchtwagen
03.07.2026

In einer Jugendeinrichtung im niedersächsischen Stade sind sechs Mitarbeiter erschossen wurden. Nun werfen sowohl die Recherchen zur...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Varso Tower: Zweite Glasscheibe fällt vom höchsten Gebäude der EU
03.07.2026

Erst fiel Glas auf eine Straße, jetzt beschädigte eine Scheibe ein Auto: Am Varso Tower in Warschau häufen sich Vorfälle an der...

DWN
Finanzen
Finanzen Ethisches Investieren: Der Vatikan predigt Moral und kauft Tech-Aktien
03.07.2026

Der Vatikan will Geld nach moralischen Kriterien anlegen und landet dabei ausgerechnet bei Meta, Nvidia, Apple, Amazon und Alphabet. Was...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Vogelhaus mit Kamera: Wie Bird Buddy an Amerikaner vier Mal so teuer verkauft wie an Chinesen
03.07.2026

Wer ein Vogelhaus mit Kamera sucht, um Meise, Spatz und andere heimische Singvögel zu beobachten, kommt an Bird Buddy kaum vorbei. Das...

DWN
Finanzen
Finanzen KI-Blase: Warum Anleger wieder an die nächste Wunderwelt glauben
03.07.2026

Erst kaufen Kleinanleger Chipaktien auf Kredit, dann sammelt SpaceX Milliarden ein, obwohl das Unternehmen weiter Verluste schreibt. Was...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis startet gut in den Juli: Erholung oder nur eine Atempause vor neuen Kursverlusten?
03.07.2026

Ist der diesjährige Ausverkauf lediglich eine starke Korrektur nach einem außergewöhnlichen Anstieg oder der Beginn einer längeren...