Stellen Sie sich vor, ein Radio einzustellen, nicht für Musik, sondern für das leise Flüstern der Dunklen Materie. Ein internationales Forscherteam hat eine bahnbrechende Theorie aufgestellt: Dunkle Materie könnte ein Signal aussenden, das wir abfangen können.
Diese unsichtbare Substanz, die etwa 85 % der Masse des Universums ausmacht, ist seit langem eines der größten Rätsel der Wissenschaft. Der Schlüssel zu dieser Entdeckung liegt in Axionen, hypothetischen Teilchen, die als grundlegende Bestandteile der Dunklen Materie gelten.
Forscher entwickeln einen speziellen Detektor, um die Frequenzen von Axionen zu "belauschen". Dieses Gerät, das mit einem "kosmischen Radio" verglichen wird, wird Frequenzen in der gesamten Galaxie scannen, um das schwer fassbare Axion-Signal zu finden. Laut David Marsh vom King's College London ist dieser Detektor im Wesentlichen ein kosmisches Radio, das sich auf die Frequenzen der Galaxie einstellt, bis das Axion gefunden ist.
Die vorgeschlagene Technologie beinhaltet ein einzigartiges Material, das axionenähnliche Quasiteilchen (AQ) erzeugen könnte. Wenn diese Teilchen die extrem hohe Frequenz des Axions erreichen, können sie geringe Mengen an Licht aussenden. Dieses Experiment zielt darauf ab, in einem Frequenzbereich zu arbeiten, den andere Methoden nur schwer erreichen können.
Das Team verwendete Bismut-Mangan-Tellurid, ein Material mit einzigartigen magnetischen und elektronischen Eigenschaften, um einen Proof of Concept zu erstellen. Jian-Xiang Qiu von der Harvard University erklärte, dass das Material auf wenige Atomschichten exfoliert werden musste, um seine Eigenschaften präzise abzustimmen. Nach sechs Jahren Materialentwicklung beobachtete das Team seine Wechselwirkung mit Quantenobjekten wie dem Axion.
Während der Bau eines funktionsfähigen Detektors schätzungsweise fünf Jahre dauern wird, könnte die Verfeinerung des Suchortes ein weiteres Jahrzehnt in Anspruch nehmen. Trotz der Herausforderungen ist das Potenzial, die Kosmologie zu revolutionieren und unser Verständnis des Universums grundlegend zu verändern, immens.