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Geisterteilchen

Empfindlichster Dunkle-Materie-Detektor steht in Europa

Immer größer, immer reiner - ein neuer Detektor soll die Suche nach der Dunklen Materie weiter vorantreiben.
Wassertank und Gerätehaus von XENON1T - auf dem Tank ist eine Innenansicht des Tanks mit dem in der Mitte aufgehängten Detektor aufgedruckt.

Im Wettstreit um den empfindlichsten Detektor für die bisher unauffindbare Dunkle Materie hat jetzt ein europäisches Forscherteam wieder die Nase vorn: Die XENON-Kollaboration stellte nun die Ergebnisse der ersten 30 Tage Messzeit ihres neuen Detektors XENON1T vor. Wie die Gruppe auf der 13. AxionWIMP Conference im griechischen Thessaloniki berichtete, sind die radioaktiven Störsignale aus der Apparatur selbst deutlich geringer als bei den konkurrierenden Gruppen. Gleichzeitig ist der Detektor der bisher größte seiner Art. Zuletzt hatten Teams aus dem USA und China bei Größe und Reinheit die Nase vorn.

Die mutmaßlichen Teilchen der Dunklen Materie wechselwirken nur sehr schwach mit normaler baryonischer Materie – die Signale sind extrem selten. Damit man die gelegentlichen Kollisionen der exotischen Teilchen vor dem Hintergrund der allgegenwärtigen natürlichen Strahlung aufspüren kann, steht die Apparatur nicht nur tief unter der Erde im Bergwerk von Gran Sasso in Italien, sondern dort im Zentrum eines Wassertanks, der die Strahlung des umgebenden Gesteins abschirmt.

Wasser und die Teile der Apparatur müssen ebenfalls möglichst wenig radioaktiv sein, um keine Störsignale zu erzeugen. Da Radioisotope in der Natur allgegenwärtig sind, kein einfaches Unterfangen. Der Detektor selbst enthält mehr als drei Tonnen flüssiges Xenon, von denen wiederum zwei Drittel den zentralen Detektor gegen Strahlung abschirmen. Eintreffende Teilchen verraten sich durch einen Lichtblitz und einen winzigen Strom im Detektor. Bisher allerdings gibt es trotz aller Mühe weder bei XENON1T noch bei anderen Experimenten auch nur die leiseste Spur der gesuchten Dunklen Materie.

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