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 US-Marktbericht: Wall Street klettert trotz Rückschlag bei Friedensplan leicht ins Plus
11.05.2026

Geopolitische Spannungen treffen auf Börsen-Optimismus – erfahren Sie, was die Märkte jetzt bewegt.

DWN
Finanzen
Finanzen Rheinmetall-Aktie: Starker Auftragsbestand, schwacher Aktienkurs – die Hintergründe
11.05.2026

Bei der Rheinmetall-Aktie prallen derzeit starke Fundamentaldaten und wachsende Zweifel am kurzfristigen Kursverlauf aufeinander. Eine neue...

DWN
Politik
Politik Sanierungsstau trifft Akademiker-Nachwuchs: TU Berlin schließt marodes Hauptgebäude
11.05.2026

Behörden und Feuerwehr entdecken bauliche Mängel: Die Technische Uni Berlin zieht harte Konsequenzen und schließt ihr Hauptgebäude...

DWN
Finanzen
Finanzen Lagarde bremst Stablecoins: Warum die EZB den digitalen Euro schützen will
11.05.2026

EZB-Präsidentin Christine Lagarde stellt sich skeptisch gegen Stablecoins in Euro. Sie sieht Risiken für Finanzstabilität, Banken und...

DWN
Finanzen
Finanzen Einbruch Gewerbesteuer: Finanzielle Krise in Baden-Württemberg verschärft sich
11.05.2026

Schon jetzt schreiben viele Städte und Gemeinden rote Zahlen und müssen Leistungen kürzen. Die aktuelle Steuerschätzung zeigt: Die...

DWN
Politik
Politik Der ewige Krieg in der Ukraine: Putin bringt Altkanzler Schröder als Vermittler ins Gespräch
11.05.2026

Kremlchef Putin möchte Altkanzler Gerhard Schröder als Vermittler im Ukraine-Krieg. Bundesregierung und EU lehnen Putins Vorschlag ab -...

DWN
Panorama
Panorama Mitten in einer Kriegszone. Wenn die Kontrolle verschwindet, beginnt Führung.
11.05.2026

Ein Unternehmer wacht in Lwiw in der Ukraine auf und erfährt, dass Krieg ist. Seine Geschichte zeigt, was Führung bedeutet, wenn Pläne...

DWN
Politik
Politik Großbritannien: Labour verliert, Reform UK gewinnt - Rücktrittsforderungen nach Wahldebakel
11.05.2026

Der angezählte britische Premierminister Keir Starmer bemüht sich nach den historisch schlechten Wahlergebnissen bei den Kommunalwahlen...