Die Erdatmosphäre wird in einen Detektor für dunkle Materie "verwandelt".

Forscher der Ohio State University schlagen den Einsatz bodengestützter Radarsysteme vor

Auf der Suche nach Spuren von Teilchen der Dunklen Materie. Die vorgeschlagene Methode wird bereits zur Identifizierung von Meteoren eingesetzt.

Dunkle Materie wird auf etwa 85 % geschätztdie Gesamtmasse des Universums. Es ist schwer zu erkennen, da es in keiner Weise mit dem elektromagnetischen Feld interagiert und kein Licht aussendet. Sie können hypothetische Teilchen nur durch die Gravitationswirkung finden, die sie auf verschiedene Objekte im Universum haben.

Herkömmliche Detektoren stehen im Fokuskleinste Teilchen. Die Forscher schlagen vor, eine neue Technologie einzusetzen, die auf die Suche nach makroskopischer dunkler Materie ausgelegt ist. Dazu passten sie eine Methode an, mit der Meteore verfolgt werden.

Ionisation beim Durchgang von Meteoren und Partikeln der Dunklen Materie durch die Atmosphäre. Bild: Pawan Dhakal et al., ArXiv

Beim Durchqueren der Erdatmosphäre entstehen MeteoreIonisationsablagerungen - eine Form von Strahlung, die freie Elektronen hinterlässt. An dieser Strahlung werden die vom Radar ausgesandten elektromagnetischen Wellen reflektiert. Mithilfe von Computersimulationen haben Wissenschaftler gezeigt, dass große und massive Partikel dunkler Materie beim Eintritt in die Atmosphäre des Planeten ähnliche Spuren hinterlassen sollten.

In ihrer Arbeit haben die Forscher berechnet, wiesollten die Ergebnisse von Radarbeobachtungen für dunkle Energieteilchen sein. Die Schwierigkeiten beim Auffinden dunkler Energie lassen sich laut Physiker allein mit der Größe der Teilchen in Verbindung bringen: Massive Objekte streuen in der Atmosphäre und erreichen einfach keine bodengestützten Detektoren. Die neue Methode wird die gesamte Atmosphäre in einen riesigen Detektor verwandeln und dabei helfen, diese hypothetischen Teilchen zu finden.

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