CRESST ist ein Experiment, das für leichte WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) Dunkle-Materie-Teilchen ausgelegt ist. Das Nachweisprinzip basiert auf einem Verhalten, das man von Kugeln beim Billardspiel kennt: Trifft ein Dunkle-Materie-Teilchen auf einen der Atomkerne im Kristall, prallt dieser zurück. Die Energie des Rückstoßes lässt sich als minimaler Temperaturanstieg und als schwaches Licht messen.
Die Vorzüge von Zucker
Für den Nachweis von leichter Dunkle Materie werden spezielle Detektormaterialien gebraucht, wie Federica Petricca, Wissenschaftlerin am MPP und Sprecherin von CRESST erklärt: „Wir sind ständig auf der Suche nach neuen geeigneten Materialien. Je leichter deren Atomkerne sind, umso besser. Denn ein sehr leichtes Dunkle-Materie-Teilchen kann einen schweren Atomkern kaum aus der Ruhe bringen, genauso wenig wie eine Murmel, die auf eine Bowlingkugel prallt.“
Ihre Überlegungen brachten die Wissenschaftler:innen auf ganz normalen Haushaltszucker, Saccharose. „Der Gedanke schien uns zunächst abwegig, denn es gab keinerlei Hinweise auf vorherige Tests“, berichtet Federica Petricca. Dabei ist das Material nahezu perfekt: Kristallzucker besitzt neben Kohlenstoff und Sauerstoff insgesamt 22 Wasserstoffatome. Und mit nur einem Proton ist Wasserstoff das leichteste Element, das es gibt.
Allerdings wird Dunkle Materie wohl nicht mit Würfelzucker aus dem Supermarkt entdeckt werden. „Da wir für unsere Experimente besonders reine und große Kristalle benötigen, müssen wir sie in einem aufwendigen Verfahren, das mehrere Wochen dauert, selbst züchten“, erläutert Federica Petricca.
