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
Politik
Politik Nach Angriff auf Diego Garcia: Könnten iranische Raketen inzwischen Europa erreichen?
29.03.2026

Der mutmaßliche Angriff iranischer Raketen auf Diego Garcia wirft neue Fragen zur militärischen Reichweite Teherans auf. Während...

DWN
Finanzen
Finanzen Novo Nordisk-Aktie: Warum die Führung zurücktrat und welche Rolle die Stiftung spielte
29.03.2026

Ein Machtkampf in der Führungsebene von Novo Nordisk hat das Unternehmen und die Novo Nordisk-Aktie in eine tiefe Governance-Krise...

DWN
Panorama
Panorama Spanien im Wandel: Vom Klischee zum Vorreiter beim Frauenschutz
29.03.2026

Spanien steht oft im Ruf eines klassischen Macho-Landes. Doch aktuelle Zahlen und konsequente Maßnahmen zeichnen ein anderes Bild....

DWN
Immobilien
Immobilien Mieter verstorben: Was passiert mit dem Mietvertrag nach einem Todesfall?
29.03.2026

Der Tod eines Mieters wirft für Hinterbliebene oft viele Fragen auf: Darf man in der Wohnung bleiben, wenn der Vertrag nur auf den...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europas Wettbewerbsfähigkeit: Hinter verschlossenen Türen wächst die Angst
29.03.2026

Europa galt lange als stabiler Wirtschaftsraum mit klaren Regeln und berechenbaren Märkten. Doch hinter den Kulissen wächst die Sorge,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Iran-Krieg verschiebt Kräfteverhältnisse am Himmel: Europäische Airlines profitieren – wie lange noch?
29.03.2026

Stillgelegte Flughäfen, steigende Ticketpreise und neue Flugrouten: Der Iran-Krieg verändert die Dynamik im globalen Luftverkehr...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Biotech-Strategie: Warum Gubra bewusst auf spätere Deals setzt
29.03.2026

Ein Biotech-Unternehmen stellt seine Strategie radikal um und geht bewusst höhere Risiken ein. Gubra will Wirkstoffe länger selbst...

DWN
Politik
Politik Ehegattensplitting vorm Aus? Die Institution Ehe soll tiefgreifend verändert werden
28.03.2026

Beim Ehegattensplitting wird das Einkommen beider Ehe- oder Lebenspartner gemeinsam versteuert, was sich lohnt, wenn einer deutlich weniger...