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Auf Dunkle-Materie-Jagd mit Lasern und Atomuhren
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Duisburg-Essen
astronews.com
27. Januar 2025
Die Dunkle Materie, die die Bewegungen im Universum durch
ihre Gravitationswirkung beeinflusst, ist noch immer ein großes Mysterium. Um
was es sich dabei nämlich handelt, weiß man bis heute nicht. Ein internationales
Forschungsteam hat nun einen neuen Ansatz entwickelt, um den Geheimnissen der
Dunklen Materie auf die Spur zu kommen.
Deep-Field-Aufnahme des Weltraumteleskops
Hubble: Den größten Teil des Materiegehalt des
Universums, die Dunkle Materie, sieht man auf
dieser Aufnahme jedoch nicht.
Foto: NASA, ESA,
H. Teplitz und M. Rafelski (IPAC/Caltech), A.
Koekemoer (STScI), R. Windhorst (Arizona State
University) und Z. Levay (STScI) [Großansicht] |
Ein internationales Forscherteam hat einen innovativen Ansatz entwickelt, um
den Geheimnissen der Dunklen Materie auf die Spur zu kommen. Im Rahmen einer
Zusammenarbeit zwischen der Universität Queensland in Australien und der
Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) hat das Team Daten von Atomuhren
und Lasern, die auf optische Resonatoren stabilisiert wurden und die räumlich
und zeitlich weit voneinander entfernt sind, analysiert, um nach Formen von
Dunkler Materie zu suchen, die bei früheren Untersuchungen unsichtbar geblieben
wären.
Diese Technik ermöglicht es den Forschenden, Signale von Modellen Dunkler
Materie aufzuspüren, die universell mit allen Atomen wechselwirken - eine
Leistung, die herkömmlichen Experimenten entgangen ist. Das Team analysierte die
Daten eines europäischen Netzes ultrastabiler Laser, die über Glasfaserkabel
miteinander verbunden sind, sowie die Daten der Atomuhren an Bord von
GPS-Satelliten. Durch den Vergleich von Präzisionsmessungen über große
Entfernungen hinweg wurde die Untersuchung sensitiv gegenüber subtilen Effekten
oszillierender Dunkle-Materie-Felder, die sich in herkömmlichen
Versuchsanordnungen aufheben würden.
Diese Methode, so die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern,
würde es erlauben, ein breiteres Spektrum an Szenarien für Dunkle Materie zu
untersuchen, was die Forschung zur Dunklen Materie deutlich voranbringen könnte.
Dunkle Materie ist, neben der noch ominöseren Dunklen Energie, einer der
Hauptbestandteile des Universums. Ihre Effekte konnten schon wiederholt
nachgewiesen werden, um was es sich bei Dunklen Materie aber handelt, ist bis
heute nicht bekannt.
Über ihr Verfahren berichtet das Team in einem Fachartikel, der in den
Physical Review Letters
erschienen ist.
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