Vorträge im Rahmen des Astroseminars

• 2026: Wenn Dunkle Materie Kristalle in Wallung und Helium ins Schwitzen bringt

  Obwohl Sterne, Planeten und Galaxien den Nachthimmel prägen, machen sie nur einen kleinen Teil der Materie im Universum aus. Astronomische Beobachtungen zeigen seit Jahrzehnten, dass der überwiegende Teil der Materie unsichtbar ist: die sogenannte Dunkle Materie. Sie verrät ihre Existenz nur durch ihre Gravitationswirkung auf Sterne, Galaxien und die Entwicklung des Kosmos. Doch woraus besteht sie?

  Weltweit suchen Forschende nach den Teilchen der Dunklen Materie. Dabei verfolgen sogenannte Direktsuchexperimente einen besonders faszinierenden Ansatz: Sie versuchen, die winzigen Stöße von Dunkle-Materie-Teilchen mit gewöhnlicher Materie direkt nachzuweisen. Da diese Wechselwirkungen extrem selten und schwach sind, gehören die verwendeten Detektoren zu den empfindlichsten Messinstrumenten der Welt.

  In diesem Vortrag gebe ich einen allgemeinverständlichen Einblick in die moderne Suche nach Dunkler Materie. Dabei lernen wir Experimente kennen, die Kristalle bis auf wenige Tausendstel Grad über dem absoluten Nullpunkt abkühlen und selbst kleinste Energiemengen messen können. Im CRESST-Experiment etwa können winzige Vibrationen in Kristallen registriert werden, die möglicherweise durch Teilchen der Dunklen Materie ausgelöst werden. Solche Detektoren öffnen ein neues Fenster für die Suche nach besonders leichten Dunkle-Materie-Kandidaten. Darüber hinaus stelle ich das neue Experiment DELight vor, das die außergewöhnlichen Eigenschaften von suprafluidem Helium nutzt. In diesem nahezu reibungsfreien Quantenzustand können selbst kleinste Energieeinträge sichtbar gemacht werden. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, nach bislang unerreichbar leichten Dunkle-Materie-Teilchen zu suchen.

  Die direkte Beobachtung von Dunkle-Materie-Teilchen wird die Teilchenphysik revolutionieren und dabei helfen eine der größten offenen Fragen der modernen Physik zu beantworten und ich lade Euch und Sie herzlich dazu ein, mit mir auf eine kurze Reise in das Unsichtbare zu gehen.