22/11/2013 - Eine neue Vision des Universums mit echten Beweisen

Menéame

Diese Woche die wissenschaftliche Zeitschrift Wissenschaft kündigt an, dass die IceCubeDer Partikeldetektor, der im Eis der Antarktis begraben wurde, hat 28 sehr energiereiche Teilchen aufgenommen, die ersten Beweise für Neutrinos aus fernen kosmischen Beschleunigern.

Los Neutrinos1956 entdeckt wurden, sind sie elektrisch neutrale Teilchen (unbeladen), wie Photonen, die sowohl aus Erdquellen kommen können - Teilchenbeschleunigern - als auch aus anderen Galaxien, die aber im Gegensatz zum Licht durch die Erde, durch schwarze Löcher oder Menschen ohne Spuren und Lichtgeschwindigkeit gehen können. Da die Masse der Neutrinos unschätzbar ist und so verschwimmt ist, sind enorme Mengen erforderlich, um die Detektoren und lange Belichtungszeiten zu positionieren, um eine ausreichende Zahl zu erfassen.

Das Neutrinoteleskop IceCube, ein Projekt, an dem 39 Forschungsinstitute aus 11 Ländern, versucht, Neutrinos mit einer Reihe von Detektoren zu erkennen, die im Antarktis-Eis vergraben sind, und nutzt die 2,5 km Eisdicke Antarktische Tiefe, in der sie begraben ist, um Neutrinos aus allen Ecken des Universums zu fangen.

Erste Beweise

Im Inneren des ewigen Eises der Antarktis haben Wissenschaftler die ersten festen Beweise für hochenergetische Neutrinos beobachtet, die von kosmischen Beschleunigern über unser Sonnensystem hinaus stammen. Zwischen Mai 2010 und Mai 2012 hat der IceCube-Detektor des Südpols insgesamt 28 Neutrinos mit größerer Energie als 30 Teraelectronvolt (TeV). Zwei der Neutrinos hatten eine Energie von mehr als 1000 TeV - das ist mehr als die kinetische Energie einer Fliege im Flug -, die in einem Einzelteil komprimiert wurde. 

"Dies ist das erste Anzeichen von hochenergetischen Neutrinos, die von außerhalb unseres Sonnensystems kommen," sagt Francis Halzen, Hauptforscher bei IceCube. Neutrinos sind Elementarteilchen, die fast keine Masse haben und sehr wenig mit anderen Partikeln interagieren. Sie sind einzigartige Boten der höchsten Energieereignisse im Universum, weil sie im Gegensatz zum Licht leicht von extrem dichten Umgebungen entkommen können - wie dem Kern einer Supernova-Explosion oder dem Inneren kosmischer Teilchenbeschleuniger.

Der Vorteil der Neutrinos als kosmische Boten ist auch ein Nachteil. Das ist, weil sie so leicht durch die Materie fliegen, dass unzählige Neutrinos jede Sekunde ohne Spuren auf die Erde eindringen. Sehr selten trifft ein Neutrino auf ein anderes Teilchen. Es sind riesige Detektoren erforderlich, damit Forscher gelegentlich ein solches Neutrino-Ereignis beobachten können. IceCube, der größte Artilleriedetektor der Welt, enthält einen Kubikkilometer ewiges Eis aus der Antarktis. Innerhalb von IceCube hängen insgesamt 5160 Detektoren von 86 Stahlkabeln. Diese Detektoren, die als optische Module bekannt sind, sind empfindlich gegenüber schwachen Lichtblitzen, die durch einen Neutrinozusammenstoß erzeugt werden. Nach einer Bauperiode von sieben Jahren war der riesige Detektor Ende 2010 voll funktionsfähig.

Die ersten Anzeichen von sehr hohen Außerirdischen-Neutronen kamen mit der unerwarteten Entdeckung von zwei Ereignissen über 1000 TeV im April 2012. Die Wissenschaftler von IceCube nannten diese beiden seltenen Ereignisse "Ernie" ("Epi") und "Bert" ("Blas"). Eine Analyse dieser Ereignisse wurde in der wissenschaftlichen Zeitschrift vorgestellt. Physical Review Letters. Nun werden die Ergebnisse einer verstärkten Suche präsentiert, die zu 26 weiteren Ereignissen über 30 Teraelectronvoltium geführt hat und die erwarteten Ergebnisse von Neutrinos in der Erdatmosphäre übersteigt.

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Desy / Observatori Astronomic / Ingenieure

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