Erster Hinweis auf Bestandteil der Dunklen Materie
Das LUX-ZEPLIN-Experiment hat erstmals einen kleinen, aber dennoch faszinierenden Hinweis auf Dunkle Materie entdeckt. Bei der Erfassung und Analyse dieser Daten haben Forschende der Arbeitsgruppe von Björn Penning eine Schlüsselrolle inne.
Seit fast einem Jahrhundert erforscht die Wissenschaft Dunkle Materie. Diese unsichtbare Substanz macht etwa 85 Prozent der gesamten Materie im Universum aus. Bisher konnte jedoch noch nie direkt ein Teilchen nachgewiesen werden.
Nun scheint man der Dunklen Materie einen Schritt näher gekommen zu sein: Das internationale LUX-ZEPLIN-Experiment (LZ) hat erstmals eine Wechselwirkung einzelner Teilchen aufgezeichnet. Obwohl es bisher nur ein einziges Teilchen ist, lässt sich dieses nicht mit bekannten Phänomenen erklären. «Das Ergebnis erreicht zwar noch nicht die statistische Schwelle, die für die Bekanntgabe einer Entdeckung erforderlich ist, stellt jedoch den bislang überzeugendsten Hinweis auf Dunkle Materie dar», heisst es in der Medienmitteilung des LZ-Konsortiums, die am 1. September 2026 verschickt worden ist.
UZH spielt eine Schlüsselrolle
Das LUX-ZEPLIN-Experiment wurde 2012 ins Leben gerufen, um nach Dunkler Materie zu suchen. Daran beteiligt ist auch ein Team um Björn Penning vom Physik-Institut der Universität Zürich. Mit acht Forschenden bildet es eine der grössten Universitätsgruppen innerhalb des LZ-Experiments und übernimmt dort wichtige Aufgaben. Björn Penning hat zudem die sogenannte High-Nuclear-Recoil-Gruppe – aus deren Arbeit das aktuelle Ergebnis hervorgegangen ist – gegründet und zunächst geleitet, bevor die Leitung turnusgemäss an einen anderen Kollegen überging. Heute arbeiten in dieser Gruppe zwei Postdocs und eine Doktorandin der UZH.
UZH News
Medienmitteilung vom LZ Experiment:
LZ Sees Surprising Result in Search for Dark Matter
The LUX-ZEPLIN experiment observed a particle interaction that could be interpreted as a signal from WIMPs, a dark matter candidate — but researchers will need more data to confirm.
For the better part of a century, people have been trying to understand dark matter. This invisible substance makes up roughly 85% of the mass in the universe but has never been directly detected. Determining exactly what it is remains one of the biggest questions about our world.
Now, a new analysis from the LUX-ZEPLIN (LZ) experiment has recorded a single particle interaction that researchers have great difficulty explaining with known background signals from normal matter. The result does not yet meet the statistical threshold required to claim a discovery, but is the most compelling hint of dark matter reported by the experiment to date.
LZ is an international collaboration of 250 scientists and engineers from 39 institutions among them the UZH group of Prof. Björn Penning. The detector is managed by the U.S. Department of Energy’s Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) and operates nearly one mile below ground at the Sanford Underground Research Facility (SURF) in South Dakota. The experiment uses 10 tonnes of ultrapure liquid xenon to search for dark matter and is optimized to look for WIMPs, or weakly interacting massive particles.
The results were presented in a scientific talk at the 2026 TeV Particle Astrophysics conference in Japan. The paper will be released on the online repository arXiv and submitted to the journal Physical Review Letters.
“We’re very intrigued to see this event in the data, in the region where we expect dark matter to show up and the competing backgrounds are very low,” said Rick Gaitskell, a professor at Brown University and the spokesperson for LZ. “With only one event, we don’t want to get ahead of ourselves. We are not claiming to have seen dark matter. But we have seen something interesting that we want to share with the scientific community for their input.”