Die Erde als Detektor: Neue Front in der Jagd nach Dunkler Materie

Parallel dazu hat ein Team um Atsushi Nishizawa (Universität Hiroshima) vorgeschlagen, nach Axion-Dunkler-Materie zu suchen, indem es extrem niederfrequente Schwankungen des irdischen Magnetfelds überwacht – die natürliche Magnetosphäre der Erde dient als Detektionsmedium . Wenn Axionen mit Massen zwischen 1×10⁻¹⁵ eV und 1×10⁻¹³ eV die Erde durchqueren, sagt die Theorie voraus, dass sie mit dem globalen Erdmagnetfeld wechselwirken und nachweisbare elektromagnetische Wellen erzeugen .

Japan ist auch bei der mineralbasierten Detektion führend. Das dritte Treffen „Mineral Detection of Neutrinos and Dark Matter“ (MDνDM'25) fand im Mai 2025 in Yokohama statt, ausgerichtet von JAMSTEC, und konzentrierte sich auf die Nutzung von Mineralvorkommen als natürliche, langzeitbelichtete Teilchendetektoren .

Der Status von MOND: Die führende Alternative zur Dunklen Materie steht vor neuen Tests

Die Modifizierte Newtonsche Dynamik (MOND) schlägt vor, dass die Schwerkraft bei niedrigen Beschleunigungen anders wirkt, wodurch unsichtbare Dunkle Materie überflüssig würde . Sie sagt Rotationskurven von Galaxien erfolgreich vorher, doch neuere Beobachtungen stellen sie vor erhebliche Probleme:

• Eine Studie der Milchstraßen-Dynamik vom Mai 2026 ergab, dass die Daten eindeutig für Dunkle Materie und gegen modifizierte Gravitationsmodelle (MOND und STVG) sprechen. MOND wird mit >13σ und STVG mit >4σ abgelehnt . Damit werden frühere Mehrdeutigkeiten zwischen baryonischer Struktur und Gravitationsgesetzen aufgehoben .
• Eine Neuanalyse des Bullet-Clusters vom Juni 2026 zeigt, dass die Beobachtungen zwar auch mit einer Alternative ohne Dunkle Materie vereinbar wären, dass Dunkle Materie aber – falls vorhanden – in geringeren Mengen vorkommen dürfte als bisher angenommen .
• Ein Übersichtsartikel vom Mai 2025 kommt zu dem Schluss, dass MOND Rotationskurven von Galaxien zwar erfolgreich erklärt, aber auf der Skala von Galaxienhaufen versagt . Das schwerwiegendste Problem: Galaxienhaufen zeigen selbst bei Analyse mit MOND ein restliches Massendefizit .
• Eine separate Studie aus dem Jahr 2025 mit Zwerggalaxien fand, dass MOND-Vorhersagen das beobachtete Verhalten nicht reproduzieren können, während Dunkle-Materie-Modelle die Daten natürlich erklären .

Der wissenschaftliche Konsens bleibt, dass Dunkle Materie als Erklärung für die gesamte Bandbreite kosmologischer und astrophysikalischer Daten gegenüber modifizierter Gravitation bevorzugt wird .

Neue Detektorprojekte: DELight in Heidelberg

Im April 2026 bewilligte die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) 5,3 Millionen Euro für das DELight-Experiment – eine direkte Suche nach Leichter Dunkler Materie mit supraflüssigem Helium-4 als Target-Material . Der Verbund wird von der Universität Heidelberg geleitet, mit Partnern am KIT (Karlsruhe) und der Universität Freiburg .

DELight konzentriert sich auf Teilchen mit sehr geringer Masse als Kandidaten für Dunkle Materie, erklärte Professorin Kathrin Valerius . Der Detektor verwendet ultrakaltes supraflüssiges Helium, das mit großflächigen magnetischen Mikrokalorimetern (LAMCALs) instrumentiert ist, optimiert für den Nachweis sehr massearmer Dunkle-Materie-Teilchen, die winzige Energieablagerungen erzeugen würden . Helium bietet mehrere Vorteile: seine geringe Kernmasse und intrinsische Strahlungsreinheit machen es ideal für Experimente mit niedrigen Energieschwellen, und es ermöglicht skalierbare Detektordesigns .

Auch die OMNIA-Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Kernphysik (MPIK) in Heidelberg ist aktiv an der Dunkle-Materie-Suche beteiligt, unter anderem durch Mikrolinsen- und Astroteilchenexperimente .

CERNs FASER-Experiment: Neue Grenzen für Dunkle Photonen

Das FASER-Experiment (Forward Search Experiment) am Large Hadron Collider liefert weiterhin Ergebnisse. Im April 2026 berichtete es über neue Suchen nach Dunklen Photonen mit 177 fb⁻¹ Proton-Proton-Kollisionsdaten aus dem LHC Run 3 . Dunkle Photonen sind hypothetische Vermittler eines verborgenen „Dunklen Sektors“, der Dunkle Materie erklären könnte .

FASERs neue Suche nutzt Daten, die zwischen 2022 und 2024 gesammelt wurden, entsprechend einer integrierten Luminosität von 177 fb⁻¹ bei einer Schwerpunktsenergie von 13,6 TeV . Die beobachtete Grenze schließt Dunkle Photonen mit Massen zwischen etwa 10 und 150 MeV und Kopplungen von etwa 10⁻⁵–10⁻⁴ aus und beseitigt damit einen Teil des kosmologisch möglichen Parameterraums . CERNs EP-News hob im Juni 2026 hervor, dass FASER neue Fenster sowohl zu Dunklen Sektoren als auch zur TeV-Neutrinophysik geöffnet hat .

Das große Ganze

Das Feld bewegt sich auf mehreren Fronten gleichzeitig: Erdgroße natürliche Detektoren (Japan), neue spezielle Kryo-Experimente (DELight in Heidelberg), Collider-basierte Suchen im Dunklen Sektor (FASER am CERN) und anhaltende Spannungen zwischen dem Dunkle-Materie-Paradigma und Alternativen mit modifizierter Gravitation. Der direkte Nachweis der Dunklen Materie steht noch aus, aber die Empfindlichkeit der Experimente verbessert sich rasant . Die nächste Generation von Detektoren wie DarkSide-20k, DARWIN/XLZD und PandaX-xT befinden sich in der Entwurfs-, Forschungs- oder Bauphase .