Es ist kein Geheimnis, dass Astronomen behaupten, dass der größte Teil unseres Universums aus dunkler Materie besteht, die nicht ohne weiteres nachgewiesen werden kann. Von Fritz Zwickys Beobachtungen der Coma-Haufen in den 1920er Jahren, die darauf hindeuteten, dass zusätzliche Masse erforderlich wäre, um den Haufen zusammenzuhalten, über die flachen Rotationskurven von Galaxien bis hin zu Linsenbildung an Orten wie dem Kugelcluster , alle Anzeichen deuten auf Materie hin, die weder Licht aussendet noch absorbiert, das wir erkennen können. Eine mögliche Lösung war, dass diese fehlende Materie gewöhnliche, aber kalte Materie war, die durch das Universum schwebt. Diese Form wurde als massive astrophysikalische kompakte Halo-Objekte oder MACHOs bezeichnet, aber Studien, um nach diesen zu suchen, waren relativ leer. Die andere Möglichkeit war, dass diese dunkle Materie nicht so eine Gartenvarietät war. Es stellte die Idee von hypothetischen Teilchen auf, die sehr massiv waren, aber nur selten interagieren würden. Diese Teilchen wurden WIMPs (für schwach wechselwirkende massive Teilchen) genannt. Aber wenn diese Teilchen so schwach wechselwirken würden, wäre es eine Herausforderung, sie zu entdecken.
Ein ehrgeiziges Projekt namens Cryogenic Dark Matter Search versucht seit 2003, eines dieser Teilchen zu entdecken. Heute gab es eine große Ankündigung.
Das Experiment befindet sich eine halbe Meile unter der Erde in der Soudan-Mine im Norden von Minnesota. Der Detektor wird hier aufbewahrt, um ihn vor kosmischer Strahlung abzuschirmen. Die Detektoren bestehen aus Germanium und Silizium, die, wenn sie von einem potentiellen WIMP getroffen werden, ionisiert werden und mitschwingen. Die Kombination dieser beiden Funktionen ermöglicht es dem Team, einen Einblick in die Art von Partikel zu gewinnen, die das Ereignis ausgelöst hat. Um Fehldetektionen weiter auszumerzen, werden die Detektoren alle auf knapp über dem absoluten Nullpunkt gekühlt, was den Großteil des „Rauschens“, das durch das zufällige Zittern von Atomen aufgrund ihrer Temperatur verursacht wird, verhindert.
Obwohl der Detektor zuvor keine Anzeichen für dunkle Materie gefunden hatte, haben sie die Hintergrundpegel so verstanden, dass das Team zuversichtlich war, echte Ereignisse unterscheiden zu können. Trotzdem erforderten falsch positive Ergebnisse von Neutronenkollisionen das Team, „ungefähr 2/3 der Daten zu verwerfen, die WIMPs enthalten könnten, weil diese Daten zu viele Hintergrundereignisse enthalten würden“.
Die jüngste Überprüfung der Daten betraf den Datensatz 2007-2008. Nachdem die Daten sorgfältig von so vielen falschen Ereignissen und so viel Hintergrundrauschen wie möglich bereinigt wurden, stellte das Team fest, dass zwei Erkennungsereignisse übrig blieben. Die Bedeutung dieser beiden Entdeckungen war das Ergebnis der heutigen Konferenz.
Obwohl das Vorhandensein dieser beiden Nachweise vom 05.08. und 27.10.2007 nicht als echte Nachweise der Dunklen Materie ausgeschlossen werden konnte, war das Vorhandensein von nur zwei Nachweisen statistisch nicht signifikant genug, um sich wirklich vom Hintergrundrauschen abheben zu können . In der Zusammenfassung der Ergebnisse des Teams heißt es: „Normalerweise besteht weniger als eine Chance von tausend, dass das Signal auf den Hintergrund zurückzuführen ist. In diesem Fall hätte ein Signal von etwa 5 Ereignissen diese Kriterien erfüllt.“ Daher besteht nur eine Wahrscheinlichkeit von 1:4, dass es sich um einen wahren Fall eines Nachweises von WIMPs handelt.
Der Astronom wurde zum Schriftsteller, Phil Plait drückte es in einem Tweet etwas prägnanter aus; „Das CDMS-Gespräch über dunkle Materie weist auf zwei Signale hin, die jedoch statistisch nicht stark genug sind, um zu sagen: „Hier sei dunkle Materie“. Verdammt.'
Für mehr Informationen:
Liveblogging der Konferenz von Cosmic Variance