Direkt zum Inhalt

Physik: Dunkle Materie im Sog der Sonne

Bei der Suche nach Dunkler Materie müssen Physiker den Einfluss der Sonne stärker berücksichtigen. Zu diesem Schluss kommen Forscher um Samuel K. Lee von der Princeton University (New York). Ihren Berechnungen zufolge bündelt unser Zentralgestirn den Strom Dunkler-Materie-Teilchen, der das Sonnensystem ständig durchdringt. Das hat Einfluss darauf, wann im Jahresverlauf Detektoren für solche Teilchen maximal ausschlagen.

Die Dunkle Materie besteht vermutlich aus bisher unbekannten, schwer nachweisbaren Elementarteilchen, die sich wie ein feiner Nebel zwischen den Sternen verteilen. Auf seinem Weg um das galaktische Zentrum pflügt unser Sonnensystem permanent durch diesen Nebel. Die Folge davon ist ein ständiger "Fahrtwind" aus Dunkler Materie, der die Erde kontinuierlich durchdringt. Forscher versuchen schon seit Jahren, die exotischen Teilchen mit speziellen Messgeräten (Detektoren) im Untergrund einzufangen.

Bewegt sich die Erde auf ihrem Sonnenumlauf in dieselbe Richtung wie das Sonnensystem, ist ein besonders starker "Fahrtwind" zu erwarten. Die Dunkle-Materie-Detektoren sollten dann ausnehmend viele Signale verzeichnen. Nach bisherigen Rechnungen tritt dies jeweils Anfang Juni ein. Die Forscher um Lee kommen jedoch zu einem anderen Schluss. Gemäß ihren Berechnungen zieht die Sonne mit ihrer Schwerkraft den Dunkle-Materie-Strom auf sich und bündelt ihn in ihrem "Kielwasser". Dort bewege sich die Erde hindurch – und spüre den maximalen "Fahrtwind" deshalb schon im Mai statt im Juni. Der Effekt trete bei Dunkle-Materie-Teilchen mit Massen oberhalb von 15 Gigaelektronenvolt auf. Der Dunkle-Materie-Detektor DAMA im italienischen Gran-Sasso-Untergrundlabor registriert seit Jahren ein schwankendes Signal, das stets im Mai am stärksten ist – in Übereinstimmung mit den neuen Ergebnissen. Allerdings sind die Resultate des DAMA-Teams bisher nicht von anderen Experimenten bestätigt worden.

Kennen Sie schon …

Spektrum der Wissenschaft – Leere im Kosmos

Es gibt riesige, Voids genannte, Bereiche im Universum, in denen praktisch keine Materie vorkommt. Ihre ungeheure Leere könnte helfen, einige hartnäckige Rätsel der modernen Kosmologie zu lösen. Außerdem: Viele Menschen haben angeblich einen Mangel an Vitamin D. Studien zeigen, von einer zusätzlichen Vitamin-D-Gabe profitieren wohl deutlich weniger Menschen als gedacht. Mehrere Forschungsgruppen und Unternehmen machen Jagd nach dem Majorana-Quasiteilchen, da dieses Quantencomputer dramatisch verbessern könnte. Wie kann Aufforstung angesichts von Klimawandel und Schädlingsbefall gelingen? Natürliche Erneuerung und andere Baumarten lassen auf einen gesunden Wald hoffen.

Spektrum - Die Woche – Auf ewig Postdoc

Sie hangeln sich von Vertrag zu Vertrag, pendeln von Kontinent zu Kontinent. Kein Wunder, dass Postdoc-Beschäftigte zunehmend unzufrieden mit ihren Lebensverhältnissen sind. Außerdem stellen wir in dieser Ausgabe die ersten Bilder von Euclid vor und fühlen de Kategorientheorie auf den Zahn.

Spektrum - Die Woche – Impfstoffe aus der Maßschneiderei

Festwoche in der Wissenschaft: Die Nobelpreise 2023 für Medizin, Physik und Chemie wurden verliehen. Lesen Sie in »Spektrum – Die Woche« alles Wesentliche zu den preisgekrönten Forscherinnen und Forschern. Außerdem gibt es Antworten auf die Frage: Wie gesund sind fleischlose Ersatzprodukte?

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

  • Quelle

Lee, S. K. et al.: Effect of Gravitational Focusing on Annual Modulation in Dark-Matter Direct-Detection Experiments. In: Physical Reviews Letters 112, 011301, 2014

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.