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
DWN
Finanzen
Finanzen Wölfe der Wall Street: Europäische Banken und Stromnetze sind interessant, zehn Prozent des Portfolios in Gold
20.09.2026

Der Glaube an künftige Gewinne besiegt offenbar noch die Angst vor teurerem Geld.

DWN
Politik
Politik Landtagswahl in Mecklenburg-Vorpommern: AfD in Hochrechnungen knapp vor SPD
20.09.2026

Zwei Landtagswahlen, ein bitterer Abend für die CDU: In Mecklenburg-Vorpommern droht der historische Verlust des Parlamentseinzugs, in...

DWN
Finanzen
Finanzen Investmentchancen: Korea, Luxus, Wasser – wo jetzt Rendite lockt
20.09.2026

Die Börsen stehen nahe ihren Rekorden, doch einige Anleger suchen ihre Chancen ausgerechnet dort, wo es zuletzt besonders wehgetan hat....

DWN
Panorama
Panorama KI-Kunst: Kreative Revolution oder seelenlose Kopie?
20.09.2026

Zurzeit gibt es viel Kritik an KI-generierter Kunst. Die Argumente klingen vertraut: „seelenlos“, „bloße Reproduktion des...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Arbeiten im Alter: Was Senioren wirklich im Job hält
20.09.2026

Ältere Beschäftigte werden auf dem Arbeitsmarkt plötzlich dringend gebraucht. Doch wer Senioren länger im Job halten will, kommt mit...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Arktis-Korridor: Wird Russlands Nordroute zur Gefahr für europäische Häfen?
20.09.2026

Der Chef von Rosatom sagt: Russland müsste etwa 100 Milliarden Euro investieren, wenn es die Arktisroute in einen echten Logistikkorridor...

DWN
Politik
Politik Merz unter Druck: Öffnet sich für Söder das Kanzleramt?
20.09.2026

Markus Söder hat Kanzlerambitionen mehrfach ausgeschlossen. Doch nach dem CDU-Debakel in Sachsen-Anhalt und wachsendem Druck auf Friedrich...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Preiskrieg in der Autoindustrie: Warum Rabatte die Zukunft gefährden
20.09.2026

Europas Autobauer liefern sich einen Preiskampf ausgerechnet in einer Phase, in der sie Milliarden für ihre technologische Zukunft...