29. Juni 2023: Forscher weisen erstmals Neutrinos nach

Ein internationales Forscherteam hat erstmals hochenergetische Neutrinos aus unserer Milchstraße nachgewiesen.
Dazu führten sie über zehn Jahre lang Messungen an der ein Kubikkilometer großen Detektoranlage IceCube im Eis der Antarktis durch.


Bild: Wikipedia

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.


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