Wissen: Kosmische Neutrinos entdeckt Teilchen haben mehr Energie als eine Fliege

Mithilfe eines riesigen Detektors, der im Eis der Antarktis steckt, haben Physiker erstmals energiereiche Neutrinos nachgewiesen, die aus den Tiefen des Alls stammen. Erste Daten wurden bereits auf einer Tagung im Mai vorgestellt (wir berichteten), nun sind sie im Fachjournal „Science“ veröffentlicht worden. Woher die Elementarteilchen genau kommen, ist unklar. Nach Ansicht der Forscher muss es sich um „kosmische Teilchenbeschleuniger“ handeln, wie zum Beispiel Sternenexplosionen, Pulsare oder die Umgebung von Schwarzen Löchern.

Neutrinos reagieren fast nie mit Materie und können mühelos ganze Planeten durchqueren. Diese Eigenschaft macht es sehr schwer, die Teilchen überhaupt nachzuweisen. Das gelingt nur mit großen Apparaten wie dem „Icecube“-Detektor am Südpol. Er besteht aus 5160 lichtempfindlichen Kugeln, die zwischen 1,5 und 2,5 Kilometer tief im Eis hängen – für den Fall, dass eines der vielen Neutrinos doch einmal mit einem Materieteilchen zusammenstößt. Dann entsteht nach einigen Zwischenschritten ein Lichtblitz, der wiederum von den Kugeln registriert wird.

Die meisten Neutrinos, die ihre Spuren in Icecube hinterlassen haben, wurden in der Sonne oder der Erdatmosphäre erzeugt, was die Forscher an der Energie der Teilchen erkennen. Zwischen Mai 2010 und Mai 2012 wurden aber auch 28 Teilchen mit einer Energie von mindestens 30 Tera-Elektronenvolt (TeV) registriert, darunter zwei mit mehr als 1000 TeV. Das ist mehr als die Bewegungsenergie einer Fliege im Flug – geballt in einem Elementarteilchen. Diesen Vergleich zieht Markus Ackermann vom Forschungszentrum Desy in Zeuthen bei Berlin, das maßgeblich an der Icecube-Kollaboration beteiligt ist.

Die Wissenschaftler hoffen nun auf weitere Messungen, um so auf die Herkunft der Teilchen schließen zu können. Einige sehen sogar ein Zeitalter der „Neutrinoastronomie“ anbrechen, bei der das Universum nicht mit Teleskopen, sondern mit Neutrinodetektoren erforscht wird. nes