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
article:fokus_txt
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Die XRP-Preise stiegen, und XRP-Inhaber verdienten über 10.000 US-Dollar pro Tag durch FORT Miner Hashrate-Verträge.

Mit der jüngsten Erholung der XRP-Preise hat sich die Risikobereitschaft am Markt entsprechend verbessert. Kapital fließt wieder in...

X

DWN-Wochenrückblick

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

E-mail: *

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

DWN
Politik
Politik US-Geldpolitik unter Druck: Strafrechtliche Vorladungen gegen Jerome Powell
14.01.2026

Der Konflikt zwischen politischer Macht und institutioneller Unabhängigkeit in den USA erreicht eine neue Eskalationsstufe. Steht damit...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft WEF-Jahrestreffen in Davos: Furcht vor geoökonomischer Konfrontation
14.01.2026

Welche Folgen hat es, wenn Staaten gezielt mit wirtschaftlichen Mitteln Macht ausüben? Im Bericht über globale Risiken der Stiftung World...

DWN
Politik
Politik Bekämpfung der Inflation: Österreich senkt Mehrwertsteuer auf Grundnahrungsmittel
14.01.2026

Die Inflation in Österreich ist im Vergleich zum EU-Durchschnitt hoch. Die Koalition aus ÖVP, SPÖ und Neos einigt sich auf eine...

DWN
Politik
Politik Ukraine verlängert Kriegsrecht: Neuer EU-Kredit soll vor allem Militär stärken
14.01.2026

Das neue riesige EU-Darlehen in Höhe von 90 Milliarden Euro soll nach dem Willen der Europäischen Kommission zu einem großen Teil den...

DWN
Immobilien
Immobilien Pflegeimmobilie als Geldanlage: Finanzbranche entdeckt das Pflegeheim
14.01.2026

Die deutsche Bevölkerung altert, und damit steigt der Bedarf an Betreuung. Banken und private Kapitalgeber suchen nach...

DWN
Finanzen
Finanzen Handschriftliches Testament: Wenn eine einfache Quittung über Millionen entscheidet
14.01.2026

Handschriftliches Testament: Wie sicher ist Ihr letzter Wille? Ein aktueller Prozess um eine Darlehensquittung hat die Tücken des...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Robotikmarkt: Bosch kooperiert mit Roboterhersteller Neura Robotics
14.01.2026

Zwei schwäbische Unternehmen kooperieren. Bosch sieht Potenzial bei humanoiden Robotern, dem Kerngeschäft von Neura Robotics. Was...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Steigende Arbeitslosigkeit: Kommt bald die eigene Kündigung?
14.01.2026

Angst vorm Jobverlust durch KI und Wirtschaftskrise: Immer mehr Deutsche sind vom Stellenabbau persönlich betroffen. Wer wird als...