Das Universum scheint es mit dem Sprichwort „Aller guten Dinge sind drei” zu halten – zumindest, was die Zahl der Neutrino-Arten betrifft. Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik sind Elektron-, Myon- und Tauon-Neutrinos (und ihre Antiteilchen) nachgewiesen. Diese geisterhaften Vettern des Elektrons wechselwirken kaum mit normaler Materie und sind nicht elektromagnetisch, sie besitzen nur eine winzige Ruhemasse und rasen fast lichtschnell durchs All. Sie werden daher auch als Heiße Dunkle Materie bezeichnet. Sie haben heute eine Temperatur von 1,9 Kelvin, und pro Kubikzentimeter Weltraum gibt es gut 100 dieser flinken Teilchen.
Weil Neutrinos – und mögliche andere relativistische Teilchen – die Temperaturschwankungen in der Hintergrundstrahlung geringfügig glätten, erlauben Plancks Messungen auch Rückschlüsse auf diese Partikel. „Neutrinos sind nötig, um die Eigenschaften der Hintergrundstrahlung zu erklären”, sagt Planck-Teammitglied Alessandro Melchiorri von der Universität Rom La Sapienza. Mit anderen Worten: Wenn wir keine Neutrinos kennen würden, müssten wir sie erfinden. Mehr noch: Die Planck-Daten liefern 0,23 Elektronenvolt als obere Massengrenze für die Summe der Einzelmassen der drei Neutrino-Typen. Und sie lassen darauf schließen, dass es keine vierte Neutrino-Art gibt. Das steht in Einklang mit Experimenten der Teilchenphysiker und Daten zur Nukleosynthese in den ersten Minuten des Urknalls. Allerdings lassen Plancks Resultate noch einen gewissen Spielraum – vor allem, wenn die Hubble-Konstante relativ hoch ist. Auch die Existenz eines vierten Neutrino-Typs ist aus Plancks Sicht möglich. „Sterile” Neutrinos, die schwerer sind als zehn Elektronenvolt, nicht der schwachen Wechselwirkung unterliegen und von spekulativen Modellen der Teilchenphysik postuliert werden, sind ebenfalls nicht ausgeschlossen, meint Melchiorri.
