Mit
Hilfe von Messungen über zehn Jahre an der Detektoranlage »IceCube« im
Eis der Antarktis ist es einem internationalen Forscherteam erstmals
gelungen,
hochenergetische Neutrinos aus unserer Milchstraße
nachzuweisen. Zuvor hatte IceCube ausschließlich energiereiche Neutrinos
aus fernen Galaxien registriert.
Zwar hatten theoretische Überlegungen
eine ähnliche Teilchenstrahlung auch aus der Milchstraße vorhergesagt,
die Suche danach blieb aber bislang vergeblich.
Erst der Einsatz
moderner Methoden des maschinellen Lernens hat das Signal jetzt in den
gesammelten Daten des Detektors sichtbar gemacht.
Neutrinos
sind recht scheue Gesellen: Sie treten mit gewöhnlicher Materie kaum in
Wechselwirkung.
Um die flüchtigen Partikel nachzuweisen, sind deshalb
große Materiemengen nötig, die aus möglichst reinen Stoffen bestehen,
die mit Neutrinos reagieren können.
Ein solcher Stoff ist beispielsweise
Wasser. Im Eis der Antarktis liegt es in großen Mengen in
ausreichend reiner Form vor.
Reagiert ein Neutrino, was selten
vorkommt, mit einem Wassermolekül, entstehen elektrisch geladene
Teilchen,
die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch das Eis rasen und
dabei Licht aussenden, die so genannte Tscherenkow-Strahlung.
Nach diesem Licht suchen die Forscher mit »IceCube«. Der
Detektor besteht, wie der Name bereits vermuten lässt, im
Wesentlichen aus einem riesigen Eiswürfel,
dessen Kantenlänge einen Kilometer beträgt und in dem die
Physiker des IceCube-Projekts insgesamt 5160 Lichtverstärker bis zu
2,5 Kilometer tief versenkt haben.
So können sie das Tscherenkow-Licht
nicht nur einfangen, sondern auch die Richtung bestimmen, aus der es
kommt und damit ebenfalls die Herkunftsrichtung der Neutrinos.
Bild: Wikipedia