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Erstmals Quelle von Hochenergie-Neutrino lokalisiert

Erstmals Quelle von Hochenergie-Neutrino lokalisiert

Künstlerische Darstellung des Neutrino-Detektors am Südpol

(Bild: IceCube/NSF)

Forschern ist es erstmals gelungen, den Ursprungsort hochenergetischer Neutrinos zu lokalisieren. Dafür arbeiteten ganz verschiedene Teleskope zusammen.

Wissenschaftlern ist es erstmals gelungen, eine kosmische Quelle von Hochenergie-Neutrinos zu finden. Das gelang nachdem vergangenes Jahr am 22. September am Hochenergie-Neutrino-Observatorium IceCube (South Pole Neutrino Observatory) in der Antarktis ein hochenergetisches Neutrino nachgewiesen wurde [1]. Dank einer weltweiten Kooperation konnten danach Teleskope in aller Welt nach der Quelle des Teilchens suchen, da von dort noch verschiedene andere Partikel zur Erde unterwegs waren. In Detailarbeit konnte danach ein ferner sogenannten Blazar als Ursprung ausgemacht werden – TXS 0506+056 ist damit die erste bekannte Quelle von Hochenergie-Neutrinos.

Neutrinos sind Elementarteilchen [2], die nur äußerst begrenzt mit anderen Partikeln wechselwirken und sich deshalb nur sehr schwer nachweisen und untersuchen lassen [3]. Der größte dafür errichtete Detektor ist jener IceCube in der Antarktis. Die meisten Neutrinos haben nur eine geringe Energie, es gibt aber auch hochenergetische, die deutlich seltener entstehen. Gemeinsam ist allen, dass sie auf ihrem Weg durch das Universum nahezu unbehelligt bleiben, wie die Forscher erklären. Ihren Theorien zufolge entstehen die Teilchen nie alleine, sondern immer auch mit anderen – leichter nachzuweisenden – Teilchen zusammen.

Diesen Umstand haben sich die Forscher zunutze gemacht: Nachdem sie das Neutrino mit einer Energie von ungefähr 290 Teraelektronenvolt am Südpol entdeckt hatten, richteten sie Teleskope auf die Himmelsregion aus der es stammte. Die Ergebnisse lieferte dem Max-Planck-Institut für Physik zufolge starke Indizien [4], dass das Neutrino tatsächlich von TXS 0506+056 stammt. Der etwa 4,5 Milliarden Lichtjahre entfernte Blazar ist ein aktiver galaktischer Kern mit einem supermassiven Schwarzen Loch. Dort werden mit nahezu Lichtgeschwindigkeit Jets aus Teilchen und energiereicher Strahlung genau in Richtung Erde geschleudert.

Dank dieser Lokalisierung haben die Wissenschaftler mit TXS 0506+056 offenbar außerdem eine Quelle von kosmischer Strahlung gefunden. Danach suchen sie seit Jahrzehnten, denn die Protonen dieser Strahlung werden von Magnetfeldern abgelenkt und deshalb lässt sich ihr Ursprungsort nicht zurückrechnen. Da diese Strahlung aber ebenfalls mit den Hochenergie-Neutrinos entsteht, "könnten wir tatsächlich eine Quelle für kosmische Strahlung gefunden haben", erklärt Elisa Bernardini vom DESY in Hamburg. (mho [5])


URL dieses Artikels:
http://www.heise.de/-4109091

Links in diesem Artikel:
[1] https://icecube.wisc.edu/news/view/586
[2] https://www.heise.de/meldung/Ein-grosser-Tag-fuers-Universum-Neutrino-Waage-in-Karlsruhe-nimmt-Arbeit-auf-4076068.html
[3] https://www.heise.de/meldung/Nobelpreis-fuer-Physik-geht-an-Teilchenphysiker-2838367.html
[4] https://www.mpp.mpg.de/aktuelles/meldungen/detail/magic-teleskope-finden-entstehungsort-von-seltenem-kosmischen-neutrino/
[5] mailto:mho@heise.de