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Kosmologie: Hilft neues Teilchen beim Nachweis Dunkler Materie?

Sie soll 85 Prozent der Masse des Universums ausmachen. Dennoch gelang bislang noch niemandem der Nachweis Dunkler Materie. Öffnet sich nun ein neues Fenster?
Der Galaxienhaufen Abell 1689 wird von Astronomen als Gravitationslinse genutzt, mit der sie extrem weit entfernte Galaxien ausmachen können. Der Linseneffekt deutet das Vorhandensein Dunkler Materie an.

Viele indirekte Belege sprechen dafür, dass die Dunkle Materie existiert – etwa ihre gravitative Wirkung auf Sterne und Galaxien. Doch bislang gelang ihr direkter Nachweis noch nicht. James Batemann von der University of Southampton und seine Kollegen stellten jüngst allerdings in "Scientific Reports" ein neues Elementarteilchen vor, mit dem das Mysterium "Dunkle Materie" vielleicht geklärt werden könnte. Gängige Lehrmeinungen betrachten die Teilchen der Dunklen Materie als sehr massereiche Objekte, ähnlich wie schwere Atome; leichte Partikel gelten dagegen als weniger wahrscheinlich. Doch die Arbeit von Batemann und Co eröffnet die Möglichkeit, dass genau diese leichten Teilchen existieren könnten.

Das vorgeschlagene Elementarteilchen hätte demnach eine Masse, die 0,02 Prozent eines Elektrons entspricht (100 Elektronenvolt pro Quadrat der Lichtgeschwindigkeit). Es wechselwirkt zwar nicht mit Licht, wie es Dunkle Materie tun sollte, dafür interagiert es überraschend stark mit normaler Materie. Womöglich kann es nicht einmal in unsere Atmosphäre eindringen, so dass es auf der Erde selbst nicht nachweisbar ist. Dass es existieren könnte, schließen die beteiligten Wissenschaftler daher auch eher daraus, dass weder teilchenphysikalische Beschränkungen noch bisherige kosmologische Beobachtungen dagegen sprechen. Um es dingfest zu machen, wollen sich Batemann und Co nun an einem Experiment im All beteiligen, das vom Macroscopic Quantum Resonators (MAQRO) Consortium in den Weltraum geschossen werden soll.

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