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Fermilab weist die Existenz von Tau Neutrinos nach

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Ein internationales Forscherteam aus den USA, Griechenland, Korea und Japan hat am Freitag bekannt gegeben, dass sie am Teilchenbeschleuniger des Fermilab den ersten Beweis für das schon lange theoretisch durch die Standardtheorie vorhergesagte subatomare Teilchen mit dem Namen Tau Neutrino gefunden haben. Tau Neutrino war das vorletzte der noch nicht empirisch nachgewiesenen "Bausteine der Materie" und stellt die dritte Art von Neutrinos dar. Nachzuweisen bleibt jetzt noch die Existenz des Higgs Boson.

1956 wurde das Elektron Neutrino und 1962 das Müon Neutrino entdeckt. Die Wissenschaftler wurde dafür jeweils mit dem Nobelpreis für Physik gewürdigt, den auch Martin Perl 1995 für die Entdeckung des Tau Lepton erhalten hat. Das Teilchen galt auch als Hinweis auf die Existenz einer sogenannten dritten Generation von Neutrinos. 1989 konnten Wissenschaftler von CERN beweisen, dass es solche Neutrinos geben müsse, die damals allerdings noch nicht beobachtet werden konnten.

Schon 1997 wurde mit dem Fermi-Teilchenbeschleuniger Tevatron ein starker Neutrino-Strahl produziert, von dem man erwartet hatte, dass er auch Tau Neutrinos enthalten würde. Der Strahl traf auf die Emulsion, die vornehmlich von den japanischen Wissenschaftlern auf der Suche nach Spuren von Tau Neutrinos mit Scannern und computergesteuerten Videokameras analysiert wurde. Daraus entstanden 3D-Bilder der Partikelbahnen, die in der Emulsion wie in einem Film aufgezeichnet wurden. Es sei buchstäblich wie die Suche nach der Stecknadel im Heuhaufen gewesen, meint Lundberg, der Sprecher von DONUT (Direct Observation of the Nu Tau), da bei dem Experiment sechs Millionen mögliche Interaktionen aufgezeichnet wurden. Davon wurden erst einmal 1000 als mögliche Kandidaten aussortiert, von denen wiederum vier Hinweise auf Tau Neutrinos gaben. Wie es in der Mitteilung des Fermilab heißt, traf nur einer von 100 Trillionen Tau Neutrinos des Strahls auf einen Eisenatomkern und produzierte so ein Tau Lepton, das eine einen Millimeter lange Schweifspur in der Emulsion hinterließ. Zur Identifizierung dieser Spuren waren drei Jahre Arbeit notwendig.

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