Schwebendes Graphit soll bei Suche nach Dunkler Materie helfen

Dunkle Materie stellt die Forschung vor viele Rätsel: Es ist nicht klar, woraus genau sie besteht. Noch nie konnte sie direkt gemessen werden, obwohl 85 Prozent des Universums daraus bestehen sollen. Sie ist lediglich indirekt zu sehen, denn sie interagiert nur über ihre Anziehungskraft mit sichtbarer Materie und Licht.

Ihre Existenz wird theoretisch vorhergesagt: Astronomische Beobachtungen ergeben keinen Sinn, wenn man nur die sichtbare Materie einbezieht – es muss dunkle Materie geben, um die Bewegungen von Sternen und Galaxien zu erklären.

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Ein Team von Physikern an der Universität von Southampton in Großbritannien hat nun ein neues Gerät entwickelt, dass bei der Suche nach Dunkler Materie helfen soll, wie New Atlas berichtet.

Laserstrahl und schwebender Graphit

„Es gibt viele Theorien, was Dunkle Materie sein könnte, aber kein Experiment auf der Erde hat es jemals annähernd geschafft, sie zu messen“, sagt Tim Fuchs, Physiker an der Universität von Southampton in einer Aussendung. Seine Entwicklung ist deshalb für das All gedacht.

In dem neuen Messgerät ist ein Laserstrahl auf einen Photonen-Detektor gerichtet. Ein kleines Stück Graphit, nur 1 Gramm schwer, wird mithilfe von Magneten dazwischen in der Schwebe gehalten. Dadurch wird der Laserstrahl blockiert. 

Messgerät in einem Mini-Satelliten

Das Messgerät für dunkle Materie soll gemeinsam mit weiteren experimentellen Geräten Anfang 2026 in einem Satelliten namens Jovian-1 in die Erdumlaufbahn geschossen werden. Jovian-1 soll nicht größer als eine Schuhschachtel sein und die Erde 2 Jahre lang umkreisen.

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Sollte der Satellit auf Dunkle Materie treffen, würde ihre Anziehungskraft das schwebende Graphit im Messgerät bewegen. Magneten seien in der Schwerelosigkeit unglaublich empfindlich und sollten so auch auf geringe Kräfte reagieren, erklärt Fuchs. Wegen des verschobenen Graphits würde der Photonen-Detektor eine abweichende Lichtmenge des Laserstrahls aufzeichnen und Dunkle Materie erstmals feststellen können. 

Fuchs erklärt das so: „Wenn Dunkle Materie in ausreichender Dichte vorhanden ist, wird ein Dunkler ‚Wind‘ unsere schwebenden Partikel um einen messbaren Wert verschieben – und wir zum ersten Mal Dunkle Materie messen.“

Der Physiker hofft, damit einen Grundsatzbeweis zu finden, dass Dunkle Materie über der Erde messbar ist.