Unbekannte Teilchen: Möglicher Nachweis dunkler Materie
Am Detektor Lux-Zeplin der Sanford Underground Research Facility(öffnet im neuen Fenster), South Dakota, USA, einem gigantischen, mit Xenon gefüllten Tank tief unter der Erde, ist ein Lichtblitz registriert worden. Genau dafür wurde das Gerät entwickelt. Allerdings kann besagter Blitz nicht durch bekannte Elementarteilchen oder Hintergrundprozesse erklärt werden.
Das geht aus der noch nicht veröffentlichten und damit auch noch nicht gegengeprüften Arbeit(öffnet im neuen Fenster) des Forschungsteams hervor. Registriert wurde der Zusammenstoß eines unbekannten Teilchens mit einem Xenonatom bereits zwischen 2023 und 2024. Seitdem konnte keine Erklärung dafür gefunden werden, die zu bekannten Prozessen passen würde.
Die Masse beziehungsweise Energie des Zusammenstoßes, bei dem das Xenon durch die Abgabe eines Elektrons einen gut nachweisbaren Lichtblitz erzeugte, passt dagegen zu einem Bereich, in dem dunkle Materie existieren könnte. Konkret geht es um schwach wechselwirkende, massereiche Teilchen, abgekürzt Wimps. Diese kaum nachweisbaren Partikel sollen nach aktuellem Stand der Wissenschaft etwa 85 Prozent der Masse des Universums ausmachen.
Ein Ereignis genügt nicht
Sollten die Daten korrekt sein, dann zeigen sie den Zusammenstoß zwischen einem Xenonatom und einem bislang unbekannten Teilchen mit der 200-fachen Masse eines Protons. Es würde sich dann um ein einzelnes Teilchen handeln, welches so schwer ist wie ein vollständiges Goldatom.
Gleichzeitig betont das Forschungsteam, dass sich aus dem einzelnen Messpunkt noch keine Entdeckung dunkler Materie ableiten lässt. Dafür müssten weitere derartige Kollisionen registriert werden.
Nach zwei Jahren der Auswertung konnten jedoch keine alternativen Erklärungen gefunden werden, so dass das Team laut des eigenen Preprints davon ausgeht, dass die Wahrscheinlichkeit für eine Erklärung mit bereits bekannten Prozessen bei lediglich 0,5 Prozent liegt. Erst bei 0,01 Prozent kann man in der Teilchenphysik von einer neuen Entdeckung sprechen.
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