Die Jagd nach dunkler Materie: Der mysteriöse Gravitationskleber des Universums

Auf der Suche nach dunkler Materie tun Forscher alles, von der Vergrabung von Xenon-Pools tief unter der Erde bis hin zum Schweben eines Ballons über dem Südpol. Wann wird ihre Kreativität Früchte tragen?

Physik


8. Februar 2023


Virtuelles Abbild einer neuen Welt

Michael Kirkham

Wenn Sie später in diesem Jahr durch die Antarktis reisen, werden Sie möglicherweise mit einem unheimlichen Anblick begrüßt. Wenn Sie Ihre Augen von den Pinguinen abwenden, entdecken Sie vielleicht ein ungewöhnliches Objekt, das am Himmel schwebt: einen Ballon von der Größe eines Stadions. Und weiter unten wird das neueste scheinbar verrückte Experiment stattfinden, das darauf abzielt, nach dem Verrücktesten zu suchen, von dem Wissenschaftler je geträumt haben – der Dunklen Materie.

Wir denken, dass etwa 85 Prozent der Materie im Universum seltsame Dinge sind, die kein Licht reflektieren, emittieren oder absorbieren, weshalb sie dunkle Materie genannt wird. Die einzige Kraft, mit der diese hypothetischen Objekte definitiv interagieren können, ist die Schwerkraft, soweit wir wissen, was es äußerst schwierig macht, sie zu entdecken. „Als ich in den 1980er Jahren Vorträge darüber hielt, sagte ich den Leuten: ‚Oh, wir werden das in zehn Jahren herausfinden’“, sagt Katherine Freese, Astrophysikerin an der University of Texas in Austin. Wir warten immer noch. „Offensichtlich ist es ein schwierigeres Problem als es ist.

Angesichts dieser harten Wahrheit werden die Jäger der Dunklen Materie immer kreativer. Zu den Versuchen im Laufe der Jahre, festzustellen, woraus es besteht, gehören tief unter der Erde vergrabene Pools aus flüssigem Xenon, die Messung der Geradlinigkeit von Blitzen, ein Plan zur Erkennung von Explosionen im Nanobereich in Mineralien, die Untersuchung uralter Gesteine ​​​​auf Narben dunkler Materie und die Untersuchung von Beobachtungen des James Webb Space Telescope von “dunklen Sternen”. All dies wirft die Frage auf: Gehen einige der Vorschläge für die Erforschung der Dunklen Materie zu weit? Und an welchem ​​Punkt würden wir erwägen, die Jagd aufzugeben?

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Die ersten Hinweise darauf, dass …

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