Woran forschen Sie gerade? Dr. Hendrik Bekker

Mai 2023

CASPEr sucht nach Dunkler Materie

„Kurz vor Weinachten haben wir entschieden: Nun sind wir soweit! Und tatsächlich konnten wir eine erste Messung mit unserem neuen Aufbau zur Suche nach Dunkler Materie durchführen. Dass diese 20stündige Messung nach mehrjähriger Entwicklung so gut funktionierte, ist ein echter Meilenstein. Wir haben aber auch sehr viel gelernt – und hoffen, dass wir innerhalb eines weiteren Jahres den nächsten Entwicklungs-Sprung machen können. Zum Beispiel sollten dann sehr viel längere automatisch gesteuerte Messungen möglich sein.

Unser Experiment heißt CASPEr, das steht für „Cosmic Axion Spin Precession Experiment“. Es ist ein internationales Forschungsprogramm mit mehreren Aufbauten weltweit, zum Beispiel an der Boston University in den USA. Allen Experimenten gemeinsam ist, dass wir Techniken der Kernspinresonanz nutzen, um Dunkle Materie nachzuweisen – in diesem Fall suchen wir nach extrem leichten Teilchen als vielversprechende Kandidaten für Dunkle Materie, den sogenannten Axionen.

©: Angelika Stehle

Alle CASPEr Aufbauten ergänzen sich insofern, als dass sie jeweils unterschiedliche Masse-Bereiche zugänglich machen, in denen wir nach Axionen suchen können. Unser aktueller Mainzer Aufbau trägt den Namen „CASPEr-gradient low field“ und seit ich im Jahr 2020 nach Mainz kam, koordiniere ich als Nachwuchsgruppenleiter die Arbeiten an dem Experiment und betreue Masterund Doktorarbeiten.

Meine Motivation: Techniken, die wir in der experimentellen Atomphysik entwickeln, auf fundamentale Fragen der Physik anwenden. Hier steht die Dunkle Materie sicher ganz weit vorne, was das CASPEr Projekt so spannend macht. Der wissenschaftliche Austausch über unsere Forschung ist dabei nicht minder wichtig: Das MITP als internationales Zentrum bietet für mich das ideale Konzept, um vor Ort in Mainz mit vielen internationalen Gästen die größten Rätsel der modernen Physik diskutieren zu können.“

Dr. Hendrik Bekker ist Nachwuchsgruppenleiter im Forschungsteam von Prof. Dr. Dmitry Budker. 2020 kam er von der Columbia University in New York nach Mainz. Die Suche nach Dunkler Materie fasziniert ihn ganz besonders. Inzwischen gibt es eine eigene vom ihm konzipierte Vorlesung zu dem Thema speziell für Master Studierende