Neurons

Der Dunklen Materie auf der Spur



Wenn die Dunkle Materie nicht existierte, sähe unser Universum völlig anders aus. Dann müssten zum Beispiel rotierende Spiralgalaxien, die sich mit einer Geschwindigkeit von 800 000 Kilometern pro Stunde um ihr Zentrum drehen, durch die Fliehkraft ihrer Bewegung auseinandergerissen werden. In ihrer interdisziplinären Forschung sind drei Max-Planck-Institute in München, Garching und Heidelberg mit verschiedenen Experimenten dem Stoff, der das Weltall zusammenhält, auf der Spur, in Deutschland, Europa und der ganzen Welt. Auf dem Spiel steht nicht nur eine physikalische Theorie, sondern unser gesamtes Weltbild.

So erklärt etwa Prof. Hans-Walter Rix vom Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, dass die Masse der normalen Sterne und des Gases einfach zu klein sei um sogenannte Gravitationslinsen zu erklären.

Die Dunkle Materie könnte aus einer Art neuer Elementarteilchen, den so genannten Wimps bestehen – weakly interacting massive particles sind hypothetisch erdachte schwach wechselwirkende Teilchen mit einem Millionstel oder weniger der Masse eines Wasserstoffatoms. Diese schwach wechselwirkenden schweren Teilchen verteilen sich, so die Theorie, wie eine Wolke im gesamten Universum. Unter dem Granitmantel des Gran Sasso Massivs in den italienischen Abruzzen wollen die Wissenschaftler des Münchner Max-Planck-Instituts für Physik nachweisen, dass es die Wimps sind, aus denen die dunkle Materie zusammengesetzt ist.

Im CAST-Experiment (CERN Axion Solar Telescope) des Max-Planck-Instituts für Physik zusammen mit dem MPI für extraterrestrische Physik verfolgen die Forscher eine anders Spur. Denn vielleicht basiert die Dunkle Materie nicht auf Wimps sondern auf Axionen. Um diese extrem leichten Teilchen messen zu können, benötigen Georg Raffelt und Konstantin Zioutas ein ultrastarkes elektromagnetisches Feld. Das erzeugen die Münchner Forscher am Cern in Genf.

Bislang blieb die Frage, was einen Großteil der Gravitation im Weltall erzeugt, allerdings noch unbeantwortet.

Mit freundlicher Genehmigung der Max-Planck-Gesellschaft.