Nichts gefunden: so liefert Jülich

Warum gibt es überhaupt Materie? Diese Frage gehört zu den größten ungelösten Rätseln der Physik. Eigentlich dürfte es uns gar nicht geben. Denn nach dem heutigen Verständnis entstanden beim Urknall nahezu gleiche Mengen Materie und Antimaterie. Treffen beide aufeinander, vernichten sie sich vollständig. Übrig bleiben sollte – nichts.

Doch offensichtlich kam es anders. Das Universum besteht heute fast vollständig aus Materie. Irgendetwas muss in den ersten Augenblicken nach dem Urknall ein leichtes Ungleichgewicht erzeugt haben. Genau nach solchen Spuren suchen Forscher weltweit.

Ein Team des Forschungszentrums Jülich hat nun eine neue Messung veröffentlicht, die auf den ersten Blick enttäuschend klingt: Gefunden wurde nichts. Tatsächlich könnte genau das der entscheidende Fortschritt sein.

Die internationale JEDI-Kollaboration untersuchte am inzwischen stillgelegten Jülicher Speicherring COSY das sogenannte elektrische Dipolmoment des Deuterons. Dabei handelt es sich um einen Kern aus einem Proton und einem Neutron. Ein messbares Dipolmoment würde darauf hindeuten, dass die Ladungsverteilung im Teilchen nicht vollkommen symmetrisch ist – und könnte ein Hinweis auf bislang unbekannte Physik sein.

Das Ergebnis der jetzt in „Physical Review Letters“ veröffentlichten Studie: Ein solcher Effekt ließ sich nicht nachweisen. Das elektrische Dipolmoment des Deuterons ist so klein, dass es innerhalb der Messgenauigkeit mit Null vereinbar bleibt.

Für die Forscher ist das trotzdem eine wichtige Erkenntnis. Denn jede präzise Messung ohne Nachweis schränkt mögliche Erklärungen für die Entstehung unseres Universums weiter ein. Bestimmte theoretische Modelle werden dadurch unwahrscheinlicher oder müssen angepasst werden.

Gleichzeitig zeigt das Experiment, dass Speicherringe hervorragend für solche Untersuchungen geeignet sind. Nach Angaben der Forscher ist dies derzeit die beste verfügbare Methode, um beim Deuteron nach einem elektrischen Dipolmoment zu suchen. Die gewonnenen Erkenntnisse sollen in neue Anlagen einfließen, die künftig deutlich empfindlicher messen können.