Wissenschaftler haben bekannt gegeben, dass sie möglicherweise das erste Signal von Dunkler Materie aufgefangen haben; für einen eindeutigen Nachweis reichen die Belege jedoch nicht aus. Nach dem kosmologischen Standardmodell macht baryonische Materie wie Sterne, Planeten und Menschen 15 % des Universums aus, während die unsichtbare Dunkle Materie, die nicht mit Licht wechselwirkt, 85 % ausmacht. Die Existenz der seit etwa 100 Jahren gesuchten Dunklen Materie wird durch ihre gravitativen Auswirkungen auf Galaxien gestützt.
Das Experiment LUX-ZEPLIN (LZ) wird etwa 1500 Meter unterhalb der Sanford Underground Research Facility im US-Bundesstaat South Dakota in einem Tank mit 10 Tonnen ultrareinem flüssigem Xenon durchgeführt. In dieser vor kosmischer Strahlung geschützten Anlage suchen die Forscher anhand von Lichtblitzen nach seltenen Wechselwirkungen.
Das von Sam Eriksen von der Universität Bristol geleitete Team berichtete am 1. September auf der 2026 TeV Particle Astrophysics Conference in Japan über ein schwaches UV-Lichtsignal, das von WIMP verursacht worden sein könnte, deren Existenz nicht nachgewiesen ist und die schwerer als sichtbare Materie sind. Obwohl das Signal keinen bekannten Hintergrundereignissen ähnelt, wurde nur ein einziges Ereignis beobachtet; die Wahrscheinlichkeit, dass es durch Hintergrundquellen verursacht wurde, liegt bei etwa 1 zu 200. In der bei Physical Review Letters eingereichten Studie erklärte Alvine Kamaha, dass Vorsicht geboten sei. Weitere ähnliche Ereignisse sollen beobachtet werden; in den Daten von LZ werden bis 2028 höchstens einige wenige Signale erwartet.
Warum das wichtig ist
Dieses Ergebnis wirft die Möglichkeit auf, dass Dunkle Materie nicht nur anhand ihrer gravitativen Auswirkungen auf Galaxien, sondern auch über Teilchenwechselwirkungen untersucht werden kann. Daher ist diese Entwicklung für die Forschung zur Frage relevant, worin die unsichtbare Komponente besteht, die den größten Teil des Universums ausmacht, und insbesondere für Forschende, die die WIMP-Hypothese untersuchen. Die vorliegenden Daten reichen jedoch nicht aus, um zu sagen, dass das beobachtete Ereignis tatsächlich durch Dunkle Materie verursacht wurde; die Möglichkeit einer Hintergrundquelle ist nicht vollständig ausgeschlossen. Die offene Frage ist, ob sich ähnliche Signale wiederholen und ob sie mit derselben physikalischen Erklärung vereinbar sein werden. Die Daten, die LZ bis 2028 sammeln wird, werden für die Beurteilung wichtig sein, ob die einzelne Beobachtung das Evidenzniveau eines Nachweises erreicht.