In den Untergrund:Neue Emmy Noether-Gruppe sucht nach Dunkler Materie

27. Juni 2019, von Heiko Fuchs

Foto: UHH/MIN/Fuchs

Dr. Belina von Krosigk wird ab Juli 2019 mit ihrer Emmy Noether-Gruppe am Fachbereich Physik mithilfe unterirdischer Messungen und spezieller Detektoren nach Dunkler Materie suchen.

Der Großteil unseres Universums besteht aus der sogenannten Dunklen Materie – ein Stoff, der unsichtbar ist und gleichzeitig Galaxien zusammenhält. Am Fachbereich Physik der Universität Hamburg sucht nun eine neue Emmy Noether-Nachwuchsgruppe mithilfe unterirdischer Messungen und spezieller Detektoren nach Dunkler Materie.

Die neue Gruppe wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft mit rund 1,5 Millionen Euro für die kommenden sechs Jahre gefördert. Leiterin ist Dr. Belina von Krosigk. Sie wird mit ihrer Gruppe aber nicht die sichtbare Materie – wie etwa Sterne oder Planeten – untersuchen, die rund 15 Prozent der Masse im Universum ausmacht. Vielmehr wird es in ihrer Forschung um die restlichen 85 Prozent gehen, die aus einem Material bestehen müssen, das unsichtbar ist, aber eine sehr große Masse aufweist.

Abgeschirmt im Untergrund

Die sogenannte Dunkle Materie nachzuweisen, wird seit langem versucht. Physikerinnen und Physiker erkunden das All nach ihr, versuchen sie in großen Beschleunigern zu erzeugen – oder sie gehen, wie die Gruppe von Dr. von Krosigk, in den Untergrund. Sie forschen im Labor SNOLAB in Sudbury im Osten Kanadas, das sich zwei Kilometer unter der Erdoberfläche befindet und optimal gegen kosmische Strahlung und andere Störquellen abgeschirmt ist.

„Wir wollen keine Teilchen messen, die in der Atmosphäre produziert werden und wohlbekannt sind. Je tiefer man in die Erde geht, umso besser funktioniert die Abschirmung. Bei zwei Kilometern Tiefe detektieren wir statt 50 Millionen dieser kosmischen Teilchen pro Quadratmeter und Tag nur noch ein Teilchen, das als Basis unserer Suche nach Dunkler Materie dienen könnte“, erklärt die Physikerin.

Was Dunkle Materie konkret ist und wie ein Boot auf einem See hilft, sie sich vorzustellen, sehen Sie im Video.

Video: UHH/MIN/Fuchs

Zur Person

Dr. Belina von Krosigk stammt aus Erlangen, hat an der Universität Hamburg Physik studiert und an der Technischen Universität Dresden promoviert. Bereits während ihrer Promotion arbeitete sie im SNOLAB-Untergrundlabor in Kanada und suchte dort nach selten wechselwirkenden Teilchen und nach sogenannten Neutrinos. Als Postdoc ging Dr. von Krosigk an die University of British Columbia in Vancouver und forschte im gleichen Untergrundlabor an der Detektion von Dunkler Materie. Im Juli 2019 nimmt Frau Dr. von Krosigk mit ihrer Emmy Noether-Gruppe die Forschung an der Universität Hamburg auf.

„Die vorhandene Infrastruktur in der Teilchenphysik an der Universität Hamburg, die Kooperation mit dem DESY und die Vielzahl an exzellenten Wissenschaftlern machen diesen Standort so einmalig, was durch die Einrichtung des Exzellenzclusters ‚Quantum Universe‘ bestätigt wurde“, so die Physikerin.

Das Emmy Noether Programm

Das Emmy Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft eröffnet besonders qualifizierten Nachwuchswissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern die Möglichkeit, sich durch die eigenverantwortliche Leitung einer Nachwuchsgruppe über einen Zeitraum von sechs Jahren für eine Hochschulprofessur zu qualifizieren.