Am 26. Dezember 2024 führen Wissenschaftler im Gran Sasso National Laboratory in Italien Experimente durch, um Dunkle Materie zu entdecken, indem sie einen Partikeldetektor mit flüssigem Xenon füllen. Diese unterirdische Einrichtung minimiert die Störungen durch kosmische Strahlung, sodass Forscher potenzielle Kollisionen zwischen Dunklen Materie-Teilchen und Xenon-Atomen beobachten können.
Etwa eine Milliarde schwach wechselwirkender massiver Teilchen (WIMPs) sollen jede Sekunde durch den Detektor passieren. Bislang wurde jedoch noch kein WIMP nachgewiesen, so Dr. Abigail Kopec, Assistenzprofessorin für Physik und Astronomie an der Bucknell University.
Dunkle Materie, die etwa 26,8 % des Universums ausmacht, bleibt weitgehend geheimnisvoll. Die ersten Hinweise auf ihre Existenz reichen bis in die 1930er Jahre zurück, und nachfolgende Beobachtungen haben die Idee verstärkt, dass unsichtbare Masse die Gravitationskräfte im Universum beeinflusst. Dr. Tracy Slatyer vom MIT betont die Bedeutung der Entdeckung von Dunkler Materie und erklärt, dass sie ein verborgenes Gerüst des Universums offenbaren könnte.
Aktuelle Experimente konzentrieren sich auf zwei Haupthypothesen: ob Dunkle Materie aus WIMPs oder Axionen besteht, einer theoretischen Teilchenart, die durch die Quantenchromodynamik vorgeschlagen wurde. Trotz umfangreicher Recherchen wurde keine Evidenz für Supersymmetrie, eine verwandte Theorie, gefunden, was die Forscher dazu bringt, alternative Erklärungen in Betracht zu ziehen.
Eine weitere Theorie besagt, dass Dunkle Materie leichter sein könnte als bekannte Teilchen und sich wie eine Welle verhält, was möglicherweise Probleme im Standardmodell der Kosmologie lösen könnte. Dr. Ciaran O'Hare von der University of Sydney stellt fest, dass Dunkle Materie, wenn sie ein QCD-Axion wäre, nahezu unentdeckbar wäre.
Die Bemühungen zur Identifizierung von Dunkler Materie umfassen Experimente, die darauf abzielen, sterile Neutrinos und primordiale Schwarze Löcher zu entdecken. Obwohl es erhebliche Herausforderungen gibt, schwarze Löcher in der Größe von Asteroiden zu entdecken, bleiben die Forscher optimistisch, dass technologische Fortschritte und laufende Experimente letztendlich Ergebnisse liefern werden.
Trotz jahrzehntelanger Suche sind Wissenschaftler optimistisch, dass sie innerhalb des nächsten Jahrzehnts Beweise für Dunkle Materie finden werden. Einige Experten warnen jedoch, dass die schwer fassbare Natur von Dunkler Materie möglicherweise neue Physik erfordert, die noch nicht verstanden wird.