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
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
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: SpaceX-Aktien legen deutlich zu, während sich Tech-Werte erholen
29.06.2026

Erfahren Sie, welche entscheidenden Faktoren die Märkte jetzt bewegen und warum Anleger wieder optimistischer in die Zukunft blicken.

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis-Prognose: Deutsche Bank senkt Erwartungen deutlich
29.06.2026

Eine weitere Großbank hat ihre Goldpreis-Prognose nach unten korrigiert. Die Experten der Deutschen Bank haben ihre Erwartungen für den...

DWN
Finanzen
Finanzen Die schwankende Adobe-Aktie wird immer attraktiver
29.06.2026

Die Adobe-Aktie ist stark gefallen und wirkt im Vergleich zu vielen Tech-Werten günstig bewertet. Doch Anleger fragen sich, ob Adobe seine...

DWN
Panorama
Panorama Sechs Tote in Stade nach Schießerei – Was bisher über die Tat bekannt ist
29.06.2026

In einer Jugendeinrichtung im niedersächsischen Stade sind Schüsse gefallen. Es gibt mehrere Tote und Schwerverletzte und die Politik...

DWN
Finanzen
Finanzen Airbus bekommt Rekordsumme: EU-Förderbank zahlt drei Milliarden 
29.06.2026

Die Europäische Investitionsbank soll Prioritäten der EU finanzieren helfen - etwa bei Sicherheit und Verteidigung. Die Förderbank...

DWN
Politik
Politik Spitzel, Quellen und Agenten: Maaßen kritisiert Verfassungsschutz
29.06.2026

Der frühere Chef des Inlandsnachrichtendienstes Hans-Georg Maaßen kritisiert beim 1. Demokratiekongress der AfD seine ehemaligen...

DWN
Politik
Politik Europäische Fonds: Wo EU-Geld am häufigsten durch Betrug verschwindet
29.06.2026

Während Italien und Rumänien in absoluten Zahlen an der Spitze der Länder stehen, ist der geschätzte Schaden pro Einwohner durch Betrug...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Insolvenzverfahren: Deko-Kette Depot schließt 66 Filialen in Deutschland
29.06.2026

Depot betrieb vor einigen Jahren noch rund 400 Geschäfte. Jetzt macht der Einzelhändler erneut eine große Zahl an Geschäften dicht....