Das Rätsel der Dunklen Materie
und ihre Erforschung unter Tage
Prof. Dr. Uwe Oberlack
Institut für Physik
Johannes-Gutenberg-Universität Mainz
Astronomische und kosmologische Beobachtungen zeugen von einem Universum, das zu über 95%
aus Energie- und Materieformen besteht, die wir nicht kennen. Über 70% macht die
sogenannte Dunkle Energie aus, die wie eine Antigravitation wirkt und die Expansion des
Universums beschleunigt. Etwa 25% ist sogenannte Dunkle Materie, die primär für die
Bildung von Struktur im Universum verantwortlich ist. Weniger als 5% des Universums
besteht aus der uns vertrauten "regulären" Materie, die sich aus Quarks und Elektronen
zusammensetzt.
Dieser Vortrag gibt einen Überblick über Beobachtungen, die zu unserem
derzeitigen Verständnis des Aufbaus des Universums führen. Insbesondere beleuchten wir die
astronomischen und kosmologischen Hinweise auf Dunkle Materie und theoretische Ansätze zur
Lösung des Problems. Schliesslich befasst sich der Vortrag mit aktuellen Experimenten für
den direkten Nachweis Dunkler Materie.
Prof. Dr. Uwe Oberlack befasst sich mit seiner Arbeitsgruppe primär mit der direkten Suche nach Dunkler Materie. Ziel
ist es, mit hochempfindlichen Detektoren tief unter der Erde von kosmischer Strahlung
abgeschirmt Teilchen der Dunklen Materie direkt über ihre schwache Wechselwirkung mit
Atomkernen nachzuweisen. Bei diesen hypothetischen Teilchen handelt es sich um sogenannte
Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs), die als eine besonders vielversprechende
Klasse an Dunkle-Materie-Modellen gelten. Prof. Oberlack ist eines der Gründungsmitglieder des
XENON-Projekts zur Suche nach Dunkler Materie mit sogenannten Zeitprojektionskammern aus
verflüssigtem Edelgas Xenon. Das derzeitige Experiment XENON100 ist weltweit das bei weitem
empfindlichste Experiment zur Suche nach WIMPs. Gleichzeitig arbeitet er mit seiner Gruppe in einer
internationalen Kollaboration bereits am Nachfolgeexperiment XENON1T, das nochmals einen
Faktor 100 empfindlicher werden soll.
Nähere Informationen unter: http://xenon.physik.uni-mainz.de/
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