Forscher wollen Detektor für Dunkle Materie bauen

US-Wissenschaftler haben ein neues Konzept vorgeschlagen, um endlich Dunkle Materie nachzuweisen. Das Gerät hätte eine enorme Empfindlichkeit, ist aber äußerst komplex.

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Kaum etwas hält die moderne Physik so auf Trab wie die Suche nach der Dunklen Materie. Ihren Namen verdankt sie der Tatsache, dass sie bislang kein Physiker zu Gesicht bekommen hat. Dass sie existiert, schließen Wissenschaftler aus Anomalien in der Rotation von Galaxien, die mit "normaler" Materie allein nicht zu erklären sind. Eine Forschergruppe um Katherine Freese, Astrophysikern an der University of Michigan in Ann Arbor, und George Church, Genetiker an der Harvard University, hat nun einen kühnen Vorschlag unterbreitet, wie eine Apparatur zur Detektierung Dunkler Materie aussehen könnte, berichtet Technology Review in seiner Online-Ausgabe.

Als Nachweismedium schlagen sie tatsächlich DNA vor. Genauer: Sehr lange Einzelstränge des Moleküls, das die biologische Erbinformation aller Lebewesen speichert. Diese Einzelstränge sollen wie ein dichter Wald an einem Goldblech befestigt werden. Sie hätten dabei alle die identische Reihenfolge "genetischer Buchstaben", den Nukleotiden A, G, C und T – bis auf das freie Ende, dessen Buchstabenkombination die genaue Position eines Stranges auf dem Blech kodiert.

Angenommen, ein Dunkles Materieteilchen würde nun in das Goldblech krachen und einen Goldatomkern herausschlagen. Dann würde dieser Kern, wenn er von der richtigen Seite getroffen wird, eine Schneise durch den DNA-Wald schlagen. Die getroffenen DNA-Stränge fielen dann, so die Idee der Forscher, auf ein Auffangtablett, das stündlich geleert wird. Sie würden dann allesamt mittels der Polymerase-Kettenreaktion vervielfältigt, um ihr Positionsetikett verlässlich auslesen und damit ihre Position notieren zu können.

Aber natürlich steckt der Teufel im Detail. Bislang ist die Wechselwirkung zwischen schnellen Goldatomkernen und DNA nicht untersucht. Die wollen die US-Forscher nun anpacken. Des Weiteren sind sehr lange DNA-Einzelstränge mit 10.000 Nukleotiden vorgesehen, damit der DNA-Wald wirklich ein Hindernis für den Goldatomkern ist. Handelsübliche DNA-Stränge werden aber nur mit einer Länge von bis zu 250 Nukleotiden synthetisiert.

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(bsc)