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Mit dem Förderantrag für eine neue DFG-Forschungsgruppe in der physikalischen Grundlagenforschung ist die Universität Heidelberg in der jüngsten Bewilligungsrunde der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erfolgreich. In dem Verbund entwickeln Forscherinnen und Forscher ein neuartiges, hochsensitives Experiment, mit dem Teilchen der sogenannten Leichten Dunklen Materie aufgespürt werden sollen. Koordinatorin der Forschungsgruppe „DELight“ ist Prof. Dr. Belina von Krosigk vom Kirchhoff-Institut für Physik. Beteiligt sind daran auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Freiburg und Karlsruhe. Die DFG fördert die Arbeiten mit rund 5,3 Millionen Euro über einen Zeitraum von vier Jahren.
Pressemitteilung
Heidelberg, 2. April 2026
Universität Heidelberg: Neue Forschungsgruppe in der Physik
DFG fördert Verbund mit rund 5,3 Millionen Euro – Heidelberger Beteiligung an einem Verbund in den Neurowissenschaften
Mit dem Förderantrag für eine neue DFG-Forschungsgruppe in der physikalischen Grundlagenforschung ist die Universität Heidelberg in der jüngsten Bewilligungsrunde der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) erfolgreich. In dem Verbund entwickeln Forscherinnen und Forscher ein neuartiges, hochsensitives Experiment, mit dem Teilchen der sogenannten Leichten Dunklen Materie aufgespürt werden sollen. Koordinatorin der Forschungsgruppe „DELight“ ist Prof. Dr. Belina von Krosigk vom Kirchhoff-Institut für Physik. Beteiligt sind daran auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Freiburg und Karlsruhe. Die DFG fördert die Arbeiten mit rund 5,3 Millionen Euro über einen Zeitraum von vier Jahren. In eine zweite Förderperiode geht ein Verbund in den Neurowissenschaften, an dem Prof. Dr. Georgia Koppe vom Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen der Ruperto Carola mit einem Teilprojekt beteiligt ist.
Ein Großteil der Materie im Universum ist der Wissenschaft bislang unbekannt, da sie nicht sichtbar ist. Diese Dunkle Materie könnte nach aktuellem Forschungsstand bis zu 85 Prozent ausmachen. Um zu bestimmen, woraus sie besteht und inwiefern sie sich von „gewöhnlicher“ Materie unterscheidet, werden in der Astroteilchenphysik Beobachtungsdaten aus diversen experimentellen Ansätzen genutzt – bislang jedoch ohne Erfolg. Mit ihrem Team forscht Prof. von Krosigk zu Teilchen mit sehr geringer Masse, die als mögliche Kandidaten für Dunkle Materie infrage kommen. Sie stehen im Mittelpunkt der DFG-Forschungsgruppe 6006 „DELight: ein Experiment zur direkten Suche nach Leichter Dunkler Materie mit supraflüssigem Helium“, an der sechs Forschungsteams der Universitäten Heidelberg und Freiburg sowie des Karlsruher Instituts für Technologie beteiligt sind.
Für ihre experimentellen Arbeiten will sich die Forschungsgruppe DELight die Eigenschaften von ultrakaltem, supraflüssigem Helium zunutze machen. „Aufgrund des geringen Gewichts der Helium-Atome eignet es sich besonders gut für diese direkte Suche nach neuen leichten Teilchen“, so Prof. von Krosigk. Entwickelt wird dazu auch ein neues Detektorkonzept, das auf supraleitenden Quantensensoren beruht – mit dem Ziel, eine möglichst hohe Empfindlichkeit für Teilchen Leichter Dunkler Materie mit weniger als einer Protonmasse zu erzielen. Diese großflächigen magnetischen Mikrokalorimeter werden direkt in und über dem Helium eingebettet. „Sollten Teilchen Dunkler Materie mit dem Helium in Wechselwirkung treten, würde sich das in einer Reihe von Prozessen bemerkbar machen, die in Form einer Temperaturerhöhung gemessen werden können“, so Belina von Krosigk. Auf diese Art und Weise könnte nach den Worten der Physikerin der erste direkte experimentelle Nachweis Dunkler Materie gelingen.
In die neue Forschungsgruppe fließt Expertenwissen aus unterschiedlichen physikalischen Disziplinen der drei Projektstandorte ein. Die kryogene Plattform, mit der das Helium auf wenige Tausendstel Grad über dem absoluten Temperaturnullpunkt – also auf etwa minus 273 Grad Celsius – heruntergekühlt werden kann, wird an der Universität Heidelberg entwickelt. Um im Helium die sehr kleinen Energiemengen möglicher Interaktionen von Dunkler Materie nachzuweisen, wird am Karlsruher Institut für Technologie ein innovatives magnetisches Mikrokalorimeter erarbeitet. Es soll in der Lage sein, auch sehr geringfügige Signale aufzuspüren. Diese Zusammenarbeit der Heidelberger und Karlsruher Forscherinnen und Forscher ist Teil der Heidelberg Karlsruhe Strategic Partnership (HEiKA), die alle gemeinsamen bilateralen Aktivitäten des Karlsruher Instituts für Technologie und der Ruperto Carola umfasst. An der Universität Freiburg werden mit hochempfindlichen Messgeräten Materialien für den Aufbau des Experiments identifiziert. Ziel ist es, mögliche Störsignale – etwa aufgrund von natürlich auftretender Radioaktivität – so weit wie möglich zu unterdrücken. Zum Schutz vor kosmischer Strahlung wird das DELight-Experiment in einem Labor in der Schweiz unter der Erde aufgebaut und darüber hinaus mit Blei und Kupfer weiter abgeschirmt. Für die Heidelberger Arbeiten stellt die DFG Fördermittel in Höhe von etwa 1,3 Millionen Euro zur Verfügung.
In eine zweite Förderperiode geht die Forschungsgruppe 5159 „Aufschlüsselung präfrontaler Netzwerke der kognitiven Flexibilität“. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf koordinierten Verbunds gehen der Frage nach, wie das Gehirn flexibles Verhalten und anpassungsfähige Entscheidungsstrategien ermöglicht. Daran ist seit diesem Jahr Prof. Koppe mit einem eigenen Teilprojekt beteiligt. Am Interdisziplinären Zentrum für Wissenschaftliches Rechnen der Universität Heidelberg wird sie datengetriebene Modelle nutzen, um neuronale Dynamiken zu rekonstruieren. Darauf aufbauend will sie mithilfe von maschinellem Lernen optimale Steuerungsstrategien entwickeln, die erklären, wie Entscheidungen entstehen und variieren. Ziel der Arbeiten ist es, die neuronalen Mechanismen zu entschlüsseln, die der Variabilität von Entscheidungen bei Mensch und Tier zugrunde liegen. Die DFG fördert das Heidelberger Teilprojekt mit etwas mehr als 430.000 Euro.
Kontakt:
Universität Heidelberg
Kommunikation und Marketing
Pressestelle, Telefon (06221) 54-2311
presse@rektorat.uni-heidelberg.de
https://www.kip.uni-heidelberg.de/darkmatter – Belina von Krosigk
https://delight.kit.edu Forschungsgruppe – DELight
https://humml.iwr.uni-heidelberg.de/team – Georgia Koppe
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, Wissenschaftler
Physik / Astronomie
überregional
Forschungsprojekte, Kooperationen
Deutsch
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