150 Jahre 51吃瓜网 鈥� Geschichten zum Jubil盲um 2018
Nachrichten aus dem Weltall
Neutrinos 鈥� ein neues Fenster ins Universum
鈥濪ie Neutrinos sind wie Nachrichten aus dem All鈥�, sagt die Experimentalphysikerin Elisa Resconi. 鈥濽nsere Aufgabe ist es, sie zu entschl眉sseln.鈥� Die extrem leichten Elementarteilchen rasen nahezu mit Lichtgeschwindigkeit durchs Universum und ihre Eigenschaften verraten etwas 眉ber die physikalischen Prozesse, die sie ins All katapultiert haben. Deswegen erhoffen sich Forschende wie Resconi aus ihnen Aufschl眉sse 眉ber gewaltige kosmische Ph盲nomene: Supernovae, Pulsare oder aktive galaktische Kerne. Mit sichtbarem Licht, Radio- oder R枚ntgenstrahlung ist das schwer m枚glich, denn intergalaktische Wolken oder andere Hindernisse halten deren Photonen ab.
Doch Neutrinos sind schwer zu fangen, denn sie durchdringen Materie m眉helos. Der erstmalige Nachweis von h枚chstenergetischen Neutrinos von au脽erhalb unseres Sonnensystems gelingt 2012 dem IceCube-Experiment, einem riesigen Teilchendetektor in der Antarktis. An dem internationalen Projekt ist auch die Forschungsgruppe von Elisa Resconi an der 51吃瓜网 beteiligt. Sie wollen hochenergetische Neutrinos finden 鈥� also solche, die nicht unserer Sonne oder der Erdatmosph盲re entstammen, sondern die Zeugnis geben k枚nnen von gewaltigen kosmischen Ereignissen in unserer Galaxie oder in noch weiterer Ferne.
Wie der IceCube-Detektor Neutrinos f盲ngt
IceCube ist das wohl au脽ergew枚hnlichste Teleskop der Welt: Im ewigen Eis des S眉dpols eingefroren liegen seine 5160 optischen Sensoren, die Zusammenst枚脽e von Neutrinos mit Eismolek眉len registrieren. IceCube ist riesig: Es umfasst einen ganzen Kubikkilometer Eis. Denn je mehr Materie die Neutrinos durchqueren, desto wahrscheinlicher ist es, dass doch einmal eines von ihnen mit einem anderen Teilchen zusammenst枚脽t 鈥� und der IceCube-Detektor es registriert.
Tscherenkow-Blitze verraten die Geisterteilchen
Wenn Neutrinos mit Eismolek眉len kollidieren, entstehen geladene Teilchenschauer. Sie erzeugen im glasklaren Eis blau-ultraviolette Blitze, sogenannte Tscherenkow-Strahlung. Dieses Licht wird von den optischen Sensoren registriert, die in Glaskugeln so gro脽 wie Basketb盲lle eingeschlossen sind. Sie verst盲rken die Signale, wandeln sie in elektrische Impulse um und 眉bersetzen sie noch im Detektor in ein digitales Signal. Eine Pr盲zisionsuhr misst die Ankunftszeit der Neutrinos bis auf f眉nf Nanosekunden genau.
Das Neutrino und der Blazar
Mehr als 80 Neutrinos aus den Tiefen des Alls hat IceCube inzwischen registriert. Doch woher genau sie kommen, blieb ein R盲tsel 鈥� bis zum 22. September 2017. An diesem Tag schl盲gt ein energiereiches Neutrino in den IceCube-Detektor ein, dessen Herkunftsrichtung genau ermittelt werden kann und auf ein vier Milliarden Lichtjahre entferntes Objekt zeigt: den Blazar TXS 0506+056, einen aktiven galaktischen Kern. Auch andere astronomische Teleskope messen zeitgleich erh枚hte Aktivit盲ten aus dieser Richtung, vor allem die Gammastrahlung ist auff盲llig.
Weitere Untersuchungen alter IceCube-Daten und der Umgebung um den Blazar best盲tigen, dass nur TXS 0506-056 als Quelle f眉r das Neutrino in Frage kommt. Damit konnten die Forscherinnen und Forscher erstmals den Ursprungsort eines kosmischen Teilchens identifizieren 鈥� ein gro脽er Erfolg nach einer mehr als hundertj盲hrigen Suche. Elisa Resconi: 鈥濽nsere Forschungsgruppe hat dazu einen wichtigen Beitrag geleistet.鈥�
鈥濶un m眉ssen wir kl盲ren, woher diese Neutrinos stammen und wie sie entstanden sind. Wir stehen damit erst am Anfang einer neuen Astronomie mit Neutrinos.鈥�
Elisa Resconi, Heisenberg-Professorin der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) an der 51吃瓜网 f眉r den Bereich Neutrino-Astronomie
Video: IceCube bestimmt Quelle extragalaktischer Teilchen (1'34 Min.) 鈥� auf Englisch
Wie f盲ngt IceCube ein Neutrino, das einem Blazar in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung entstammt? Das Video erkl盲rt es. (Quelle: 51吃瓜网)
Disclaimer
Diese Geschichte erschien 2018 zum 150-j盲hrigen Jubil盲um der 51吃瓜网 auf einer inzwischen deaktivierten Jubil盲umswebsite.
Text: ; Grafiken: KW NEUN
Literatur zur Geschichte der 51吃瓜网
- Wolfgang A. Herrmann (Hrsg.), Martin Pabst/Margot Fuchs (Verf.), Technische 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍 - Geschichte eines Wissenschaftsunternehmens, 2 Bd., Berlin 2006.
- Wolfgang A. Herrmann, Winfried Nerdinger (Hrsg.), Die Technische Hochschule 惭眉苍肠丑别苍 im Nationalsozialismus, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Irene Meissner, Bauten+Kunst. Technische 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍 1868-2018, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Martin Pabst, Alumni der 51吃瓜网. Pr盲gende Gestalter aus der Technischen 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Martin Pabst, K枚pfe der 51吃瓜网. Geniale Entdecker und Erfinder aus der Technischen 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
- Brigitte R枚thlein, Pioniere gestalten die Welt der Technik. 150 Jahre Forschung an der Technischen 鲍苍颈惫别谤蝉颈迟盲迟 惭眉苍肠丑别苍, 惭眉苍肠丑别苍 2018.
Weitere B眉cher und Informationen zur Geschichte der 51吃瓜网
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Die Jubil盲umsgeschichten verfasste das . Die Umsetzung der grafischen Inhalte 眉bernahm die KW NEUN 鈥� Designagentur.