Erste Ergebnisse des XENON100-Experiments zur Suche nach Dunkler Materie

Das XENON100-Experiment im Nationalen Untergrundlabor am Gran Sasso (LNGS) in Italien ist das derzeit sensitivste Experiment zur Suche nach Dunkler Materie. Eine Veröffentlichung im Journal Physical Review Letters -- PRL 105, 131302 (2010)   -- zeigt die derzeit beste obere Grenze für die Wechselwirkung von Weakly Interacting Massive Particles (WIMPs) mit normaler Materie. Dieses erste Ergebnis von XENON100 basiert auf nur 11 Tagen Daten. Ein Viewpoint-Artikel hebt dieses Ergebnis hervor und bietet Kontext zum Stand der Suche nach Dunkler Materie.

Das XENON-Programm hat zum Ziel, Dunkle Materie direkt im Labor nachzuweisen. Die Existenz Dunkler Materie ist mittlerweile von einer Vielzahl astrophysikalischer Beobachtungen belegt. Alle Daten deuten darauf hin, dass etwa 85% aller Materie im Universum aus der bislang unverstandenen Dunklen Materie besteht. Die Materie, mit der wir vertraut sind und aus der wir selbst bestehen, ist hingegen nur ein Bruchteil des Masse- und Energiebudgets des Universums. Wir sind also in dieser Hinsicht wahre Exoten!

Die XENON-Gruppe von Prof. U. Oberlack, der zum 1. 7. 2010 von der Rice University in Houston an die ETAP im Institut für Physik in Mainz gewechselt ist, war am Design und Bau, sowie an der Analyse des Experiments signifikant beteiligt. Mittlerweile arbeitet die Kollaboration bereits an der Analyse einer deutlich größeren Datenmenge und wird in einem neuen Run weitere Daten nehmen, die die Sensitivität in der Suche nach dem unsichtbaren WIMP um eine weitere Größenordnung verbessern soll. Es bestehen Möglichkeiten für Diplom- und Doktorarbeiten an XENON100 und zur Vorbereitung und Entwicklung eines bereits geplanten Nachfolgeexperiments!

XENON100 Zeitprojektionskammer (TPC) beim Aufbau