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Gibt es Dunkle Materie auf der Erde? Forscher glauben daran

Forscher glauben, dass es Dunkle Materie auf der Erde geben könnte.
Forscher glauben, dass es Dunkle Materie auf der Erde geben könnte.
Foto: iStock/piranka
Kann es wirklich sein, dass es Dunkle Materie auf der Erde gibt? Forscher glauben, dass es sein könnte. So erklären sie, das mysteriöse Phänomen auf unserem Planeten.

Es fällt Forschern bislang nicht leicht, die Existenz von Dunkler Materie im Universum zu beweisen. Sie gibt weder Licht noch Strahlung ab. Nun soll das Phänomen aber auch der Erde zu beobachten sein. Dunkle Materie soll nämlich Atome auf unserem Planeten zerschmettern können. Das wäre eine recht neue Erkenntnis.

Dunkle Materie auf der Erde? Das ist da dran

85 Prozent der Materie im Universum soll Dunkle Materie sein. Doch was genau dahintersteckt, ist bislang noch ein großes Fragezeichen für Forscher. Theorien und Erklärungen gibt es dafür allerdings zahlreiche. Doch Wissenschaftler sind sich sicher, dass sie existieren muss. Denn ohne Dunkle Materie würde unsere Galaxie auseinanderfallen.

Kannst du Dunkle Materie mit bloßen Auge sehen? Es werden Detekoren verwendet, die eine goldene Innenseite haben. Sie erinnern an die Beleuchtung von Schienen. Eine weitere Eigenschaft ist es, dass Dunkle Materie mit Protonen und Neutronen in Atomkernen interagieren kann. Sie erzeugen Lichtblitze und andere Signale, die als Streuung bezeichnet werden. Eine neue Studie hat nun versucht, Dunkle Materie besser zu erkennen und sie somit gezielter einsetzen zu können. Normale Materie interagiert bereits mit Detektoren, die weltweit in Betrieb sind.

Die Existenz von Dunkler Materie beweisen

So soll nach einer Wechselwirkung zwischen Dunkler Materie und Atomkernen Ausschau gehalten werden. Erfolgt diese, könnte dies zu einer Freisetzung von negativ geladenen Elektronen und Neutrinos führen. Was wir über Neutrinos wissen, kannst du hier nachlesen. Die Geisterteilchen können durch jegliche Materie hindurch. Erstmals konnte die Existenz von Neutrinos in einem Experiment von 1956 nachgewiesen werden.

Für die Existenz von Dunkler Materie gibt es einige Theorien. Eine Erklärung lässt sich auf sogenannte Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) zurück führen. Sie werden durch die Schwerkraft und die schwache Kraft des radioaktiven Zerfalls angetrieben und interagieren miteinander. Sie sind mit dem Standardmodell kompatibel, das das Verhalten von subatomaren Partikeln beschreibt. Bislang konnten sie aber nicht nachgewiesen werden, sodass weitere Erklärungsansätze für Dunkle Materie gesucht wurden.

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Die Interaktion von Dunkler Materie beobachten

Nun soll eine neue Analyse von Daten, die von Teilchenbeschleunigern gesammelt wurden, Dunkle Materie beweisen. Dabei werden zwei Arten von Wechselwirkung zwischen Dunkler Materie und normaler Materie betrachtet. Im ersten Prozess, dem sogenannten Neutralstromprozess, interagieren Teilchen der Dunklen Materie mit subatomaren Teilchen. Aus ihnen bestehen die Atome im Detektor. Es wird nach einer Streuung Ausschau gehalten, die sich auf ein Ziel im Detektor konzentriert. Das könnte ein Kern oder ein Elektron sien.

Der zweite Schritt dieser Interaktion ist, dass der Prozess von einem Rückstoß und der Freisetzung von Elektronen begleitet wird. Dies könnte einen Dominoeffekt an Reaktionen hervorrufen. Das könnte zur Freisetzung von Partikeln im Kern des Atoms führen. Ein solcher Detektor müsste äußert empfindlich sein, um diese Signale zu erkennen. Es dürften nur wenig Hintergrundgeräusche zu hören sein.

Auf der Suche nach dem Beweis

Diese Detektor, der auf die Suche nach Dunkler Materie ausgerichtet ist, befindet sich in einer stillgelegten Miene in South Dakota, USA. Im Inneren befinden sich zehn Tonnen flüssiges Xenon. Es wurden bereits Daten gesammelt, die nun die Existenz von Dunkler Materie auf der Erde beweisen sollen. Nun gilt es nur noch, diese Belege auch zu finden.

Bislang wurde noch kein Tod durch Dunkle Materie nachgewiesen. Aus einem bestimmten Grund ist es gut, dass Dunkle Materie existieren könnte.

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