Koschyk 2025

Lukas Koschyk

Die amerikanische TV-Serie „Stranger Things“ ging vor Kurzem in ihre fünfte und finale Staffel. Die Netflix-Produktion begleitet eine Gruppe von Teenagern in dem fiktiven Ort Hawkins im US-Bundesstaat Indiana. Nachdem ein Experiment in einem Geheimlabor der Regierung außerhalb des verschlafenen Städtchens schiefgeht und sich ein Tor zu einer Schattenwelt (auch „die andere Seite“ genannt) öffnet, passieren in dem Örtchen auf einmal seltsame Dinge. Kreaturen mit so unappetitlichen Namen wie „Gedankenschinder“ oder „Demogorgon“ wandern aus der Schattenwelt in die USA der 80er Jahre und bedrohen die Gruppe Heranwachsender und nebenbei die ganze Welt.((ContentAd))Ako Jamil hat bis dato noch kein Tor in eine andere Welt geöffnet. Doch wenn er von seinem Arbeitsplatz spricht, dann klingt das nach „Stranger Things“. „Es fühlt sich schon ein bisschen wie Science-Fiction an, jedes Mal wenn ich an den Wachen vorbeifahre und in den Tunnel komme“, sagt Jamil. Der „Tunnel“, das ist die landläufige Bezeichnung für die Laboratori Nazionali del Gran Sasso, ein System aus ober- und unterirdischen Laboren im Herzen Italiens. Hier, entlang des Gran-Sasso-Tunnels, der sich knapp zehn Kilometer quer durch das Gebirgsmassiv in den Abruzzen frisst, mit fast 1400 Meter Fels über dem Kopf, suchen Physiker und andere Forschende wie Ako Jamil nach Dunkler Materie.<h3>Im Laboratori Nazionali del Gran Sasso findet das Darkside-20k-Experiment statt</h3>„Wir versuchen hier ein Rätsel zu lösen, das seit fast 100 Jahren existiert“, sagt Jamil zu Beginn. Wenn er von Physik erzählt, von großen Astrophysikern wie Vera Rubin oder der Relativitätstheorie von Albert Einstein, dann leuchten seine Augen. Er hält diese Granden in Ehren, seine Stimme verändert sich, wenn er von ihren Verdiensten spricht, der Respekt und die Bewunderung sind zu hören. Jamil will in ihre Fußstapfen treten.Nicht umsonst trägt die Postdoktorandenstelle seiner aktuellen Alma Mater, der amerikanischen Spitzenuniversität Princeton in New Jersey, den Namen von Robert H. Dicke. Dicke war ein bedeutender Astrophysiker, der sich vor allem um die Erforschung der Kosmischen Hintergrundstrahlung verdient machte. Diese Strahlung ist ein Grund, warum Jamil und seine Kolleginnen und Kollegen in einem feuchten Tunnel tief in einem Berg in Italien arbeiten, doch dazu später mehr.((Platzhalter))Das Grundstudium der Physik bis hin zum Masterabschluss absolvierte der 32-jährige Nürnberger in Erlangen an der Friedrich-Alexander-Universität, für Jamil und seine Suche nach der Dunklen Materie war vor allem ein Mann wegbereitend: der Schweizer Fritz Zwicky. 1933 stellte Zwicky fest, dass bei seiner Betrachtung einer Ansammlung von Galaxien, die sich etwa 300 Millionen Lichtjahre entfernt von der unseren befindet, etwas nicht stimmte. Die Galaxien im sogenannten Coma-Haufen müssten sich laut Zwickys Berechnungen voneinander wegbewegen. Sie taten es aber nicht, eine gewaltige Kraft oder Materie musste sie zusammen halten. Zwicky postulierte, dass etwa das 400-Fache der sichtbaren Masse notwendig sei, um den Haufen gravitativ zusammenzuhalten. Den fehlenden Teil nannte er Dunkle Materie.<h3>Ein riesiger Kühlschrank hilft bei der Suche nach Dunkler Materie</h3>Der Name deutet bereits auf eine Eigenschaft hin, die Physiker wie Zwicky Dunkler Materie nachsagen: Weder sendet noch reflektiert sie elektromagnetische Strahlung, niemand hat sie dementsprechend je gesehen oder nachgewiesen. An dieser Stelle setzt das Darkside-20k-Projekt an. Mithilfe von flüssigem Argon und einem gigantischen Detektor möchten die Wissenschaftler um Jamil die Materie sichtbar machen. Dafür benötigt es einen gewaltigen Versuchsaufbau, der sich in Halle C des Untergrundkomplexes befindet. In dieser Kathedrale unter Tage - etwa 100 Meter lang, 20 Meter breit, 18 Meter hoch - steht ein gigantisches, orangenes Ding: der Kryostat. „Man kann sich das in etwa wie einen riesigen Kühlschrank vorstellen“, erklärt Jamil.((Platzhalter))Der „Kühlschrank“ erfüllt zwei Funktionen: Erstens schützt er den Detektor im Inneren vor Strahlung. Würde das Experiment an der Erdoberfläche stattfinden, wäre die Gefahr einer Verschmutzung, beispielsweise mit der eingangs erwähnten kosmischen Strahlung oder anderen Teilchen viel zu groß. Problematisch, wenn man wie Jamil sagt, „in den nächsten zehn Jahren unter 10¹² physikalischen Ereignissen im Inneren des Detektors jährlich eine Interaktion mit Dunkler Materie“ zu entdecken versucht.<h3>Ein Jahr Simulation, Scheitern stets möglich</h3>Die zweite Funktion des Kryostaten ist die Kühlung des Argons auf etwa minus 200 Grad. Bei dieser Temperatur wird es flüssig. Die Leiter des Experiments hoffen darauf, dass im Inneren des Detektors ein Argon-Atom gegen ein Dunkle-Materie-Teilchen stößt, Strom erzeugt und durch einen Lichtblitz sichtbar wird. Weil dieser Lichtblitz winzig klein sein würde, ist das Innere der Zwei-Phasen-Flüssigargon-Zeitprojektionskammer (so der offizielle Name) mit tausenden Silizium-Photomultipliern ausgekleidet, die das Blinken verstärken sollen.((Module))Würde es den Wissenschaftlern gelingen, käme das einer Sensation gleich. „Entweder wir postulieren ein neues Teilchen oder wir merken, dass wir Gravitation noch nicht ganz verstehen“, sagt Jamil über das potenzielle Ergebnis. Ein Scheitern ist ebenso eingepreist, wie immer in der Wissenschaft. Das vergangene Jahr verbrachten Jamil und sein Team mit Simulationen sowie einem Probelauf mit einem Prototypen. Selbst in diesem kleineren Maßstab dauerte das Runterkühlen des Argons fast einen Monat. Wenn es gut läuft, hoffen sie darauf, den großen Detektor im Jahr 2027 final zusammenzubauen und das Experiment 2028 zu starten.((Platzhalter))Am Rande des Gesprächs, als es um Jamils Lebensweg geht - wie er die dritte Klasse übersprang, um wieder mit seinen Freunden vereint zu sein, die davor die Zweite übersprungen hatten, wie er am Dürer-Gymnasium begann, sich für Physik zu interessieren -, spricht Jamil von seinem zweijährigen Sohn. „Der Kleine hat kein Zeitgefühl, alles was in der Vergangenheit liegt, war für ihn gestern“, sagt der Vater. Die Dunkle Materie und ihre Auswirkungen auf das Universum und die Gravitation versucht die Physik seit bald 100 Jahren zu verstehen. Vielleicht gelingt es Jamil.((Platzhalter))

Ako Jamil Experiment 3

Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

hör

Markus Hörath

quantenschafkopf

Mathematik hinterm Stich: Dieser Erlanger Forscher verbindet Schafkopf mit Quantenphysik

Kyrostat

Ako Jamil ist 1993 in Erbil im Irak geboren. Sein Vater kam 1996 nach Deutschland und holte die Famile kurz darauf nach Nürnberg. Das Studium der Physik bis hin zum Master absolvierte der Franke in Erlangen an der FAU. Während seines Masters war er bereits „Visiting Scholar“ im kalifornischen Stanford, danach folgte an der Eliteuni Yale in Connecticut der Doktortitel. Seit 2023 forscht er als Fellow der Princeton University im Gran Sasso. Sein Lieblingsort in Nürnberg: der Wöhrder See.

Zur Person Ako Jamil

Ako Jamil Porträt

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