Forscher des LUX-ZEPLIN-Experiments haben möglicherweise den ersten direkten Nachweis von Dunkler Materie erbracht. Die potenzielle Entdeckung basiert auf einer einzelnen Wechselwirkung, die auf ein sogenanntes Weakly Interacting Massive Particle (WIMP) hindeutet. WIMPs gelten als führende hypothetische Kandidaten für Dunkle Materie.
Das LUX-ZEPLIN-Experiment
Das LUX-ZEPLIN-Experiment befindet sich eine Meile unter der Erde im Sanford Underground Research Facility (SURF) in South Dakota. Es verwendet einen Detektor mit 10 Tonnen hochreinem flüssigem Xenon, um nach seltenen Wechselwirkungen zwischen Dunkler Materie und normaler Materie zu suchen. Die Analyse der Daten zeigte ein einzelnes Ereignis, das sich nicht durch bekannte Hintergrundsignale erklären lässt.
„Wir haben monatelang daran gearbeitet, alle möglichen Ursachen für Hintergrundereignisse zu verstehen“, sagte Sam Eriksen von der Universität Bristol, der das Team leitet. „Wir kennen unseren Detektor und die Hintergründe so gut, dass selbst ein einzelnes herausragendes Ereignis wie dieses wichtig ist.“
Mögliche Eigenschaften von WIMPs
Falls das detektierte Ereignis tatsächlich auf eine Wechselwirkung zwischen zwei WIMPs zurückzuführen ist, könnte dies neue Erkenntnisse über diese hypothetischen Teilchen liefern. Die Daten deuten darauf hin, dass WIMPs eine Masse haben, die etwa 200 Mal größer ist als die eines Protons. Außerdem scheinen sie auf eine Weise mit normaler Materie zu interagieren, die bisher nicht durch einfache Modelle vorhergesagt wurde.
Allerdings sind die Ergebnisse noch nicht endgültig. Die statistische Signifikanz des Ereignisses reicht nicht aus, um die Existenz von WIMPs zweifelsfrei zu bestätigen. Es besteht eine Wahrscheinlichkeit von 0,5 %, dass das Ereignis durch bekannte Hintergrundprozesse erklärt werden kann. Das LUX-ZEPLIN-Team wird weiter Daten sammeln, um die Bedeutung des Ereignisses zu überprüfen.
„Wir erwarten, dass Ereignisse mit Dunkler Materie extrem selten sind“, sagte Eriksen. „Daher könnten bereits wenige Nachweise ausreichen, um die Existenz von WIMP-Dunkler Materie zu bestätigen.“
Die Ergebnisse wurden auf der 2026 TeV Particle Astrophysics Conference vorgestellt und zur Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Physical Review Letters eingereicht.
- Quelle: Space.com