Physiker des LUX-ZEPLIN-Experiments haben eine einzelne Teilchenwechselwirkung gemeldet, die sie nicht mit bekannten Hintergrundsignalen erklären können. Das Ergebnis ist der stärkste Hinweis auf Dunkle Materie, den das Projekt bisher produziert hat, reicht aber nicht für eine Entdeckung.
Dunkle Materie macht etwa 85 Prozent der Masse im Universum aus, wurde aber noch nie direkt nachgewiesen. LUX-ZEPLIN, bekannt als LZ, ist einer der empfindlichsten Detektoren zur Suche nach schwach wechselwirkenden massiven Teilchen, sogenannten WIMPs.
Ein einzelner Blitz, eine Meile tief
Der Detektor enthält sieben Tonnen flüssiges Xenon in einem Tank etwa eine Meile unter den Black Hills in South Dakota, am Sanford Underground Research Facility. Das Gestein darüber schirmt ihn von kosmischer Strahlung ab, und das Xenon wird extrem ruhig gehalten, damit eine seltene Kollision auffällt.
Das unerklärte Ereignis wurde am 16. Juni 2023 um 15:22:39 Uhr registriert. Eine neue Analyse konnte es kaum gewöhnlicher Materie zuordnen.
Stammte das Ereignis von Dunkler Materie, hätte das dahinterstehende WIMP eine Masse von mindestens 200 Gigaelektronenvolt, also mehr als das 200-Fache eines Protons.
Warum es noch keine Entdeckung ist
Die Analyse erreicht 2,6 Sigma. Das bedeutet eine Wahrscheinlichkeit von etwa 0,5 Prozent, dass das Ereignis durch bekannte Hintergründe erklärt werden kann. Physiker verlangen 5 Sigma, etwa eine Chance von eins zu 3,5 Millionen auf ein falsches Signal, bevor sie von einer Entdeckung sprechen.
Einzelereignisse sind zudem schwer zu interpretieren. Ein Detektor kann einen ungewöhnlichen Blitz aus Gründen registrieren, die nichts mit neuer Physik zu tun haben – von Spurenverunreinigungen bis zu einer seltenen Kombination gewöhnlicher Wechselwirkungen.
Das Team präsentierte das Ergebnis auf der TeV Particle Astrophysics Conference 2026 in Japan und reichte eine Arbeit bei Physical Review Letters ein.
Was mehr Daten bedeuten würden
LZ sammelt weiter. Mehr Expositionszeit erhöht die Chance, dass ein echtes Signal sich wiederholt – der sauberste Weg, Dunkle Materie von Rauschen zu trennen. Forscher sagen, die nächste Datenveröffentlichung werde entscheiden, ob dieser Hinweis Bestand hat.
Andere Experimente verfolgen dasselbe Ziel mit anderen Technologien, und ein bestätigtes Signal aus mehr als einem Detektor wäre weit schwerer zu verwerfen.