Das Universum besteht aus deutlich mehr Materie, als sich dies mit bisherigen Theorien erklären lässt. Das wusste man laut einer Mitteilung zwar schon zuvor. Doch der Grund sei ein Mysterium. Forscher des Paul-Scherrer-Instituts (PSI) im Aargau und Physiker der Universität Freiburg sind dem Phänomen auf die Spur gekommen. Ausgehend von den elektrischen Eigenschaften von Neutronen haben sie die Möglichkeit der Analyse verbessert. Neutronen sind Teile der Atomkerne und damit grundlegende und allgegenwärtige Bausteine von Materie.
Spezielle Messgeräte
Das entscheidende Element des Modells der Forscher sei die Vermutung, dass Ladungen in Neutronen ungleich verteilt sind–dies, obschon Neutronen eigentlich elektrisch neutral sein müssten. Der Nachweis dieser Besonderheit könne unter anderem auch erklären, weshalb beim Urknall deutlich mehr Materie als Antimaterie entstand. Konkret arbeiteten die Forscher an einer Möglichkeit, langsame, sich frei bewegende Neutronen genau zu vermessen, ohne sie dabei zu beeinflussen.
Die Methode fusse auf der seit langem bekannten Magnetresonanztomografie in der Medizin, sei aber spezifischer auf die Beobachtung von Neutronen eingestellt. Dafür müsse vor allem das Magnetfeld gut kontrolliert werden. In diesem Bereich war der Beitrag der Freiburger Atomphysiker unter der Leitung des Physikers Antoine Weis, so die Universität Freiburg. Für die Experimente sei ein System von ultra-empfindlichen Cäsium-Magnetometern entwickelt worden. Derzeit stehen 16 solcher Magnetometer aus Freiburg rund um die Uhr am PSI im Einsatz.
Das Langzeit-Experiment werde noch ein Jahr weiterlaufen, um die nötige Datenmenge zu haben. Das Ziel sei, so Klaus Kirch vom PSI, eine Ahnung zu bekommen, weshalb das Universum aus so viel Materie bestehe und warum sich nach dem Urknall–dem Big Bang–nicht alle Materie und Antimaterie gegenseitig vernichtet hätten. fca
