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Bild der spiralförmigen Galaxie Messier 81.

Und nun die Dunkle Materie?

Nachdem der Nachweis des Higgs-Bosons zur wichtigsten Entdeckung des Jahres 2012 gekürt wurde, laufen am CERN bereits Vorbereitungen für weitere Versuche. Physiker wollen nun endlich die mysteriöse Dunkle Materie einfangen.

Ausblick 21.12.2012

Das britische Magazin "Nature" hat diese Woche den Chef des europäischen Kernforschungszentrums CERN, Rolf-Dieter Heuer, auf die Liste der Top-Forscher 2012 gesetzt. Der "Higgs-Diplomat" sei trotz großen öffentlichen Drucks vorsichtig mit der Entdeckung umgegangen.

Ebenso zurückhaltend sind seine Mitarbeiter. "Wir haben in unseren Daten klare Anzeichen für ein neues Teilchen", verkündet Fabiola Gianotti am 4. Juli bei der Präsentation der Entdeckung in einem Hörsaal in Genf. Sie ist Sprecherin der Atlas-Gruppe, eines der beiden Teams mit zusammen rund 6.000 Forschern, die am Teilchenbeschleuniger LHC nach dem Higgs-Teilchen fahnden.

Ein Gottesteilchen möchte Gianotti den Fund aber nicht nennen - wie fast alle Physiker. Weltweit lauschen der sichtlich bewegten Italienerin nach CERN-Angaben 270.000 Menschen live via Internet.

"Gibt es mehrere Higgse?"

Ein halbes Jahr und Milliarden ausgewerteter Daten später sprechen nun zwar auch die Physiker von einer wissenschaftlich gesicherten Entdeckung eines Teilchens.

"Noch immer ist aber nicht klar, ob es 'Das Higgs' ist", sagt Teilchenphysiker Joachim Mnich, der am Beschleunigerzentrum Desy in Hamburg und am CERN arbeitet. Das stehe voraussichtlich erst im Frühjahr 2013 fest. "Ob es das einzige Higgs ist, das im Standardmodell vorausgesagt wurde, oder ob es noch mehrere Higgse gibt, ich glaube, diese Frage wird uns noch mehrere Jahre beschäftigen."

Wenn nun mehrere verschiedene Higgs-Teilchen nachgewiesen werden, könne dies aber immerhin das Modell der Supersymmetrie belegen, bei der jedes bekannte Teilchen einen Gegenpart hat, meint Mnich. Damit würde der Teilchenzoo stark wachsen. Die Supersymmetrie, die Physiker oft Susy nennen, würde auch erklären, warum das entdeckte Teilchen eine viel kleinere Masse hat als theoretisch für Higgs erwartet.

Ein Kandidat namens Neutralino

Diese Theorie sei eine physikalische Ergänzung zum Standardmodell, erläutert die Teilchenphysikerin Sandra Kortner vom Max-Planck-Institut für Physik in München, die CERN-Daten auswertet. Das leichteste Teilchen, das bei der Supersymmetrie denkbar ist, nennen Physiker Neutralino. "Das ist ein sehr guter Kandidat für die Dunkle Materie", sagt Kortner.

Die mit dem Higgs-Teilchen erklärbare Materie macht nämlich nur vier Prozent des Universums aus. Hinzu kommt die mysteriöse Dunkle Materie mit 23 Prozent und die (noch mysteriösere) Dunkle Energie mit 73 Prozent.

Bisher seien statt Teilchen nur indirekte Nachweise der Dunklen Materie bekannt, sagt Kortner. "Wir sehen, dass sich Galaxien an den Außenrändern schneller bewegen, als mit der gewöhnlichen Materie erklärbar ist. Es muss daher eine Masse geben, die diese hohe Rotationsgeschwindigkeiten ermöglicht."

"Am CERN-Teilchenbeschleuniger LHC suchen wir nicht nur nach dem Higgs-Teilchen des Standardmodells, sondern seit Jahren auch nach supersymmetrischen Teilchen", sagt Kortner weiter. Bisher erfolglos.

Doch der Beschleuniger LHC wird in den kommenden zwei Jahren umgebaut, sodass er 2015 Teilchen mit der fast doppelten Energie wie bisher aufeinanderprallen lassen kann. Auch Mnich setzt darauf: "In diesem Energiebereich wird der LHC mehr Higgs-Teilchen produzieren, und wir werden unsere Suche nach supersymmetrischen Teilchen weiter ausdehnen."

science.ORF.at/dpa

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