Verräterischer UV-Lichtblitz: Hat ein US-Experiment erstmals Dunkle Materie nachgewiesen?

Ein winziger UV-Lichtblitz in einem mit Xenon gefüllten Tank – das könnte der erste direkte Hinweis auf Teilchen der Dunklen Materie sein. Das ist zwar noch kein Beweis. Aber Physiker weltweit sind angefixt.

1. September 2026
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Verräterischer UV-Lichtblitz: Hat ein US-Experiment erstmals Dunkle Materie nachgewiesen?

Tank des LUX-ZEPLIN-Experiments: Mit zehn Tonnen des Edelgases Xenon gefüllt

Foto: Matthew Kapust / Sanford Underground Research Facility / REUTERS

Seit Jahrzehnten suchen Forschende mit immer größeren Experimenten in verschiedenen Teilen der Welt nach Teilchen der Dunklen Materie. Diese macht mehr als ein Viertel unseres Universums aus, verrät sich aber bisher nur indirekt – zum Beispiel dadurch, dass ihre Masse die Bewegung von Galaxien im Universum beeinflusst.

Bis heute ist nicht klar, woraus die Dunkle Materie besteht. Als vielversprechende Kandidaten gelten sogenannte schwach wechselwirkende massereiche Teilchen, die auf Englisch als »weakly interacting massive particle« bezeichnet werden. Abgekürzt heißen sie Wimp, also Schwächling. Sie würden sich bei Kontakt mit normaler Materie kaum verraten, wären elektrisch neutral, aber wohl um ein Vielfaches massereicher als ein Proton, das in jedem Atomkern vorkommt.

Forschende in den USA glauben nun, erstmals Hinweise auf einen solchen Schwächling gefunden zu haben – in Form eines winzigen UV-Lichtblitzes in einem Tank, der mit zehn Tonnen des Edelgases Xenon gefüllt ist. Das Edelgas eignet sich als Detektor, weil selbst kleinste Erschütterungen seiner Atome einen messbaren Lichtblitz auslösen.

Das Team des LUX-ZEPLIN an der Sanford Underground Research Facility im US-Bundesstaat South Dakota hat das Ergebnis gerade auf einem Fachkongress in Japan vorgestellt. Demnach fand die entscheidende Messung zwischen März 2023 und April 2024 statt – seither wurden die Daten analysiert.

Das Vorabmanuskript ihrer Forschungsarbeit ist beim Magazin »Physical Review Letters« eingereicht, wurde aber offiziell noch nicht von Kollegen begutachtet. Vor einer Veröffentlichung muss das noch passieren. Deswegen formuliert das Team um Sam Eriksen, Teilchenphysiker an der Universität Bristol in England, auch noch sehr vorsichtig. Die Beobachtung, so sagen sie, »könnte der erste Hinweis auf eine Beobachtung von Dunkler Materie sein«.

Es könnte auch Zufall sein

Ob es Wimps gibt, weiß tatsächlich bis heute niemand. Der aktuelle Fund liegt in einem Massebereich, der theoretisch noch möglich ist. Jahrelange Suche etwa durch Experimente am Kernforschungszentrum Cern im schweizerischen Genf hatte die Möglichkeiten systematisch eingegrenzt. Viele Bereiche, in denen Wimps zuvor vermutet worden waren, sind inzwischen experimentell ausgeschlossen. Was übrig blieb, galt bisher als weniger naheliegend – der Massebereich, in dem die aktuelle Entdeckung gemacht wurde, gehört dazu.

Dazu kommt: Eine einzelne Beobachtung – das reicht nicht aus, um eine Entdeckung zu verkünden. Was man beobachtet zu haben glaubt, könnte auch Zufall sein. Das weiß das Team um Eriksen sehr wohl. Und dennoch, Kollegen sind froh, dass es die aktuelle Ankündigung gibt: »Das sollte man den Leuten erzählen«, sagte Juan Collar von der University of Chicago im US-Bundesstaat Illinois zu »Nature News« . »Es wäre lächerlich, einen solchen Sachverhalt zu bemerken und ihn dann nicht ordnungsgemäß zu melden.«

Die Physikerin Laura Baudis von der Universität Zürich arbeitet am Experiment XENONnT im Gran-Sasso-Untergrundlabor in Italien mit einem ähnlichen Versuchsaufbau wie die Kolleginnen und Kollegen von LUX-ZEPLIN. Sie sagt im Gespräch mit dem SPIEGEL, die Bedeutung der Entdeckung sei bisher nicht einfach abzuschätzen: »Es ist schwer zu sagen bei einem einzelnen Ereignis.«