CERN: Erstmals Hinweise auf Neutrinos im Large Hadron Collider

Neutrinos gehören zu den am wenigsten erforschten Teilchen. Ab nächstem Jahr könnten sie auch am LHC analysiert werden. Ein erster Test macht Mut.

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(Bild: © 2020-2021 CERN)

Von
  • Martin Holland

Am weltgrößten Teilchenbeschleuniger LHC sind womöglich erstmals Neutrinos nachgewiesen worden. Insgesamt sechs mögliche Neutrino-Interaktionen seien während des Testlaufs eines neuen Messinstruments im Jahr 2018 beobachtet worden, teilt das verantwortliche Forschungsteam nun mit. Es sei das erste Mal überhaupt, dass in einem Teilchenbeschleuniger Hinweise auf Neutrinos entdeckt wurden, erklärt Jonathan Feng von der Universität Kalifornien, Irvine. Er spricht deswegen von einem bedeutenden Durchbruch, der aber nur einen Vorgeschmack gebe, auf das, was ab nächstem Jahr passieren soll. Wenn der Large Hadron Collider seine Arbeit wieder aufnehme, erwarte man von dem Nachfolgeinstrument mehr als 10.000 Neutrino-Nachweise.

Neutrinos, bisweilen auch "Geisterteilchen" genannt, unterliegen – jedenfalls laut dem Standardmodell – nur der schwachen Kernkraft und besitzen keine Masse. Sie interagieren so gut wie gar nicht mit anderen Teilchen und sind deshalb nur äußerst schwierig und aufwendig nachzuweisen. An speziellen Detektoren gelingt das auch, aber in Teilchenbeschleunigern war das bisher nicht möglich. Dabei sollten gerade bei den dort erzeugten Kollisionen Hochenergie-Neutrinos entstehen, die sonst nicht sehr gut untersucht werden können. Genau dafür wurde am LHC das Forward Search Experiment, kurz Faser installiert, das seine Funktionstüchtigkeit in dem Test unter Beweis gestellt hat. Im dritten Lauf des Teilchenbeschleunigers ab dem kommenden Jahr soll es dann richtig arbeiten.

Wenn Faser angeschaltet wird, werde es nicht nur viele Neutrinos finden, sondern auch alle unterschiedlichen Varianten. Den Verantwortlichen zufolge soll Faser dann alle drei sogenannten Flavor von Neutrinos nachweisen können sowie ihre jeweiligen Anti-Teilchen. Außerdem suchen sie nach Hinweisen auf Dunkle Materie. Die mutmachenden Ergebnisse des Testlaufs haben sie im Fachmagazin Physical Review D veröffentlicht.

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(mho)