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Hades sucht nach dunkler Materie

Ein 3D-Modell des HADES-Experiments, mit der die Forscher nach der Dunklen Materie und energie suchen. Visualisierung: Alexander Schmah/ HADES

Ein 3D-Modell des HADES-Experiments, mit der die Forscher nach der Dunklen Materie und energie suchen. Visualisierung: Alexander Schmah/ HADES

Im Juni Beschleuniger-Konferenz mit 1500 Forschern in Dresden

Dresden/Darmstadt, 5. Mai 2014: Auf der Suche nach der mysteriösen „Dunklen Materie“ und „Dunklen Energie“ werfen Forscher des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) nun ein selbstkonstruiertes Fangnetz am „HADES“-Experiment in Darmstadt aus: Es besteht aus sechs Lagen haardünner und sehr präzise angeordneter Drähte, die Elektronen und Anti-Elektronen (Positronen) „sehen“ können, wie sie manchmal entstehen, wenn Elementarteilchen mit großer Wucht aufeinandergeschleudert werden. Dies wiederum kann ein Hinweis auf ein plötzlich aufblitzendes dunkles Energie- oder Materieteilchen sein.

Detektor soll Antimaterie sichten

Die Computersimulation zeigt das Netzwerk der - sonst unsichtbaren - "dunklen Materie", das die Galaxien (leuchtende Punkte) im All verbindet. Abb.: MPI für Astrophysik / Simon D.M. White, Volker Springel

Die Computersimulation zeigt das Netzwerk der – sonst unsichtbaren – „dunklen Materie“, das die Galaxien (leuchtende Punkte) im All verbindet. Abb.: MPI für Astrophysik / Simon D.M. White, Volker Springel

Die Rossendorfer beteiligen sich mit diesem eigenentwickelten Detektor an einer Suche, die Kosmologen und Physiker rund um den Erdball einiges Kopfzerbrechen bereitet. Denn Urknall-Theorie sowie Keplers und Newtons Gesetze der Himmelsmechanik erklären das Weltall im Groben recht gut, in den Details jedoch haben die Astronomen einige Abweichungen bemerkt. Zum Beispiel bewegen sich Sternenhaufen am Rande von Galaxien schneller als die Schwerkraft der sichtbaren Materie eigentlich zulassen würde, auch weitet sich das Universum nicht mit dem theoretisch errechneten Tempo aus.

Universum ist übergewichtig

Daher vermuten Kosmologen und Astrophysiker, dass es im All noch dunkle, schwer nachweisbare Materie und Energie – insbesondere in den Galaxien – gibt, die für zusätzliche Gravitationseffekte sorgt, für uns jedoch nicht unmittelbar sichtbar ist. Ein Nachweis dieser theoretischen Zusatzmaterie und -Energie ist allerdings bisher nicht gelungen.

Forschergruppen fahnden fieberhaft nach dunkler Materie

Frontalansicht der HADES-Anlage. Foto: Gaby Otto, GSI

Frontalansicht der HADES-Anlage. Foto: Gaby Otto, GSI

Diese Teilchen nachzuweisen, daran arbeiteten neben anderen Forschergruppen weltweit auch das HZDR und 17 weitere europäische Institute am riesigen HADES-Spektrometer im „GSI – Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung“ in Darmstadt. HADES steht dabei für „High-Acceptance Di-Electron Spectrometer“ und spielt auf den griechischen Unterweltgott Hades an. Nicht auszuschließen ist, dass die Ergebnisse dieser Untersuchungen das heutige Standardmodell der Teilchenphysik über den Haufen werfen könnten.

Rossendorfer Gastgeber für Großkonferenz

Um sich über die neuesten Fortschritte auf diesem Gebiet auszutauschen, werden vom 15. bis 20. Juni 2014 rund 1500 Beschleunigerphysiker und Detektorexperten aus Europa, Amerika und Asien zur Konferenz „International Particle Accelerator Conference“ (IPAC) nach Dresden kommen. Gastgeber ist das HZDR. Autor: Heiko Weckbrodt

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