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 XRP-Ledger-Transaktionsvolumen überschreitet die Marke von 1 Million

Analysten erwarten ein Aufwärtspotenzial von 100%. XRP Wie können Inhaber neue passive Einkommensquellen schaffen?

DWN
Finanzen
Finanzen EZB-Leitzins angehoben: Wer sind die Verlierer und Gewinner?
15.06.2026

Die Europäische Zentralbank hat den Leitzins für die Eurozone am vergangenen Donnerstag angehoben. Für Sparer, Kreditnehmer, Staaten und...

DWN
Politik
Politik Europäische Schlüsselstaaten wollen Kaja Kallas’ Macht beschneiden
15.06.2026

Mehrere Mitgliedstaaten der Europäischen Union, allen voran Deutschland und Frankreich, suchen nach Möglichkeiten, die Macht der Hohen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Investoren verlieren Geduld: Merz-Beauftragter Blessing warnt vor Ernüchterung
15.06.2026

Deutschland gilt international weiterhin als verlässlicher und stabiler Standort. Dennoch wächst bei manchen Investoren die Skepsis...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft USA-Iran-Abkommen: Kommt jetzt die Entlastung bei den Spritpreisen?
15.06.2026

Die Einigung zwischen den USA und dem Iran sorgt weltweit für Aufmerksamkeit – auch an den Energiemärkten. Experten sehen Chancen auf...

DWN
Politik
Politik Ukraine entwickelt kostengünstige Alternative zu US-amerikanischen Patriot-Raketen
15.06.2026

Die Ukraine hat eine neue Luftabwehrrakete getestet, die eine kostengünstigere und für die Serienfertigung geeignete Alternative zum...

DWN
Finanzen
Finanzen Rheinmetall-Aktie kaufen? Der Superzyklus steht erst am Anfang
15.06.2026

Der Wert der Rheinmetall-Aktie hat sich seit 2022 bereits vervielfacht. Russlands Krieg gegen die Ukraine, Europas Aufrüstung und...

DWN
Finanzen
Finanzen SpaceX, Anthropic und OpenAI in Ihrem ETF-Fonds? Vielleicht schneller, als Sie denken
15.06.2026

Während Tesla ein ganzes Jahrzehnt gebraucht hat, um in den S&P 500 und damit in passiv verwaltete ETF-Fonds aufgenommen zu werden,...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs steigt zeitweise über 25.000 Punkte: Iran-Abkommen und SpaceX-Erfolg treiben die Börsen an
15.06.2026

An den Börsen kehrt plötzlich Optimismus zurück: Sinkende Ölpreise, Hoffnung auf Entspannung im Nahen Osten und ein spektakulärer...