Der ALICE-Detektor (A Large Ion Collider Experiment), der um den Large Hadron Collider (LHC) bei der Europäischen Organisation für Kernforschung (CERN) gebaut wurde.

CERN-Teilchenbeschleuniger modernisiert Auf der Suche nach Dunkler Materie

Stand: 05.04.2015 14:19 Uhr

Der weltgrößte Teilchenbeschleuniger in Genf ist nach zweijähriger Überholung wieder in Betrieb. Die Forscher des CERN schickten die ersten Teilchen in den 27 Kilometer langen Tunnel. Geforscht wird nach Beweisen für die Existenz dunkler Materie.

Nach einer umfassenden Modernisierungsphase ist der größte Teilchenbeschleuniger der Welt wieder in Gang gesetzt worden. Wissenschaftler und Physikbegeisterte in aller Welt verfolgten den Neustart für die Suche nach bislang unentdeckten Bausteinen unseres Universums im Live-Blog des Europäischen Kernforschungszentrums (CERN).

"Hier herrscht große Freude, es hat hervorragend geklappt", sagte CERN-Generaldirektor Rolf-Dieter Heuer im Kontrollzentrum in Meyrin bei Genf. "Wir sind alle begeistert, wie schnell jetzt nach über zwei Jahren Bauzeit der erste Teilchenstrahl den Beschleunigerring erfolgreich passiert hat."

Bis die Teilchenstrahlen in der 27 Kilometer unterirdischen Umlaufbahn des Large Hadron Colliders (LHC) mit der nun mit erstmals möglichen Kollisionsenergie von 13 Teraelektronenvolt (TeV) - fast doppelt so viel wie bisher - aufeinanderprallen, wird aber noch einige Zeit vergehen. "Wir rechnen mit etwa zwei Monaten", sagte Heuer. Bis dahin werde die runderneuerte Anlage kalibriert, während die Strahlen stufenweise intensiviert und beschleunigt werden. In den Zerfallsprodukten der Kollisionen suchen die Forscher nach bislang unbekannten oder nur theoretisch vorhergesagten Teilchen.

Erforschung der Dunklen Materie

Drei Jahre nach der Entdeckung des Higgs-Teilchens können sich die Forscher dann voraussichtlich im Frühsommer wieder auf die Suche nach Lösungen für Rätsel des elementaren Aufbaus der Welt machen. Sie hoffen unter anderem, erstmals konkrete Beweise für die Existenz Dunkler Materie sowie Informationen über deren Zusammensetzung zu bekommen.

Higgs-Boson
Das nach dem britischen Physiker Peter Higgs benannte Teilchen gilt als Ursache für eine Grundeigenschaft der Materie: die Masse. Nach dem Higgs-Boson wurde fast 50 Jahre gesucht. Es ist ein wichtiger Baustein des Standardmodells der Teilchenphysik, das den Aufbau der Materie erklärt. In diesem Modell erhalten andere Teilchen ihre Masse erst durch ein unsichtbares Kraftfeld aus Higgs-Teilchen, welches das gesamte Universum durchzieht.

Die Dunkle Materie gilt als eines der größten Rätsel der Kosmologie: Forscher gehen davon aus, dass die sichtbare Materie nur rund vier Prozent des Universums ausmacht, während 96 Prozent auf Dunkle Materie und die Dunkle Energie entfallen. Eine Erklärung für die unsichtbare Dunkle Materie lautet, dass alle aus dem bewährten Standardmodell der Teilchenphysik bekannten Partikel schwerere Zwillinge haben - sogenannte supersymmetrische Teilchen, aus denen dann die Dunkle Materie bestehen könnte. Wissenschaftler glauben, dass der aufgerüstete Teilchenbeschleuniger in Genf nun genug Energie besitzt, um supersymmetrische Teilchen zu entdecken, wenn diese denn existieren.