Amerikanische Wissenschaftler haben auf dem April-Treffen der Amerikanischen Physikalischen Gesellschaft einen Einblick in ihre Suche nach hochenergetischen Neutrinos aus dem Weltall gegeben. Für ihre Forschungen benutzen sie einen auf den Namen AMANDA getauften Neutrinodetektor, der in einer Tiefe von eineinhalb Kilometern im ewigen Eis der Antarktis vergraben ist. Die Wissenschaftler von der Universität Kalifornien in Irvine hoffen, auf diese Weise dem Ursprung dieser mysteriösen Teilchen einen Schritt näher zu kommen.
Jeder Quadratmeter der Erdoberfläche wird von Billionen Neutrinos pro Sekunde durchquert. Da diese mysteriösen, fast masselosen sowie ungeladenen Teilchen allerdings praktisch keine Wechselwirkung mit Materie aufweisen, ist ihr Nachweis äußerst schwierig. Dazu werden in der Regel große, mit Gallium oder schwerem Wasser gefüllte Container eingesetzt.
Wenn ein Neutrino mit einem Atom dieser Flüssigkeiten kollidiert, werden neue Elementarteilchen wie etwa Myonen erzeugt, die in Sekundenbruchteilen unter Aussendung von Licht, das sich dann mit einem Detektor nachweisen lässt, zerfallen. Eine internationale Forschergruppe wollte nun allerdings nicht nur die physikalischen Eigenschaften der Neutrinos untersuchen, sondern auch deren Ursprung im Weltall.
Dazu vergruben die Forscher einen gewaltigen Detektor mit Namen AMANDA (Antarctic Myon and Neutrino Detector) unter der Eisdecke der Antarktis. AMANDA besteht aus mehr als 700 Lichtdetektoren, die die Lichtblitze eines Myons nachweisen können. Pro Sekunde lassen sich so etwa drei bis vier der seltenen Zusammenstöße von Neutrinos mit den Atomen der Eisdecke nachweisen.
Die einzelnen Lichtdetektoren sind in einer genau festgelegten Weise angeordnet, so dass sich die Einfallsrichtung eines Neutrinos mit einer Genauigkeit von etwa zwei Grad bestimmen lässt. Dies ist mehr als eine Größenordnung ungenauer als die besten optischen Teleskope, allerdings ein Rekord für Neutrinodetektoren.
Steven Barwick, der Pressesprecher des AMANDA-Projekts von der Universität Kalifornien in Irvine, hofft, dass auf diese Weise geklärt werden kann, ob hochenergetische Neutrinos tatsächlich wie bisher angenommen von explodierenden Sternen oder Schwarzen Löchern erzeugt werden. Eine verbesserte Version des Detektors mit einer höheren Genauigkeit ist ebenfalls schon in der Planung.
Stefan Maier
