{"id":22334,"date":"2014-11-04T12:30:59","date_gmt":"2014-11-04T11:30:59","guid":{"rendered":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/11\/04\/neutrinos-aus-fernen-galaxien-und-der-eiswuerfel-detektor-in-der-antarktis\/"},"modified":"2025-05-14T16:15:39","modified_gmt":"2025-05-14T14:15:39","slug":"neutrinos-aus-fernen-galaxien-und-der-eiswuerfel-detektor-in-der-antarktis","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/index.php\/2014\/11\/04\/neutrinos-aus-fernen-galaxien-und-der-eiswuerfel-detektor-in-der-antarktis\/","title":{"rendered":"Neutrinos aus fernen Galaxien und der Eisw\u00fcrfel-Detektor in der Antarktis"},"content":{"rendered":"<p>Ich habe sicherlich schon \u00f6fter mal erw\u00e4hnt, dass Wissenschaft gro\u00dfartig ist, oder? Aber man kann es nicht oft genug sagen! Bei welcher anderen Aktivit\u00e4t w\u00fcrden Menschen auf die Idee kommen, einen kilometergro\u00dfen Eisw\u00fcrfel in der Antarktis dazu zu benutzen, um Elementarteilchen zu betrachten, die aus den Zentren von Galaxien am anderen Ende des Universums kommen!<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>Neutrinos sind fl\u00fcchtige Dinger. Die Existenz dieser Elementarteilchen wurde 1930 vorhergesagt aber erst 1956 im Experiment nachgewiesen. Das Problem mit ihnen ist ihre Weigerung, mit normaler Materie in Kontakt zu treten. Sie haben nichts \u00fcbrig f\u00fcr die elektromagnetische Kraft, die f\u00fcr die meisten Wechselwirkungen der Materie zust\u00e4ndig ist, die uns umgibt. So ein Neutrino kann einen kompletten Stern oder Planeten durchqueren ohne irgendwas davon zu sp\u00fcren. Aus Sicht der Neutrinos existiert das alles nicht und dementsprechend schwer ist es, sie \u00fcberhaupt irgendwie zu bemerken. <\/p>\n<p>Bei den Kernreaktionen im Inneren der Sonne entstehen st\u00e4ndig unz\u00e4hlige Neutrinos. K\u00f6nnten wir sie sehen (was wir aber nicht k\u00f6nnen, weil diese Teilchen eben nicht elektromagnetisch wechselwirken), dann w\u00fcrden wir die Sonne hell im &#8222;Neutrinolicht&#8220; leuchten sehen. So m\u00fcssen wir enorme Anstrengungen unternehmen, um wenigstens ab und zu mal das eine oder andere Neutrino aufzufangen. Wir m\u00fcssen gewaltige Mengen Materie (zum Beispiel Wasser) unter kontrollierten Bedingungen an einem Ort versammeln und dann auf die Statistik hoffen. Ganz selten wird eines der unz\u00e4hligen Neutrinos doch einmal in Wechselwirkung mit der Materie im Detektor treten und einen beobachtbaren Effekt verursachen. <\/p>\n<figure id=\"attachment_16762\" aria-describedby=\"caption-attachment-16762\" style=\"width: 374px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sudbury_sno.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/Sudbury_sno.jpg\" alt=\"Sieht aus wie aus einem Science-Fiction-Film. Ist aber ein Neutrino-Detektor (Bild: A. B. McDonald (Queen&#039;s University) et al., The Sudbury Neutrino Observatory Institute Public Domain)\" width=\"374\" height=\"500\" class=\"size-full wp-image-16762\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-16762\" class=\"wp-caption-text\">Sieht aus wie aus einem Science-Fiction-Film. Ist aber ein Neutrino-Detektor (<a href=\"https:\/\/antwrp.gsfc.nasa.gov\/apod\/ap990623.html\">Bild: A. B. McDonald (Queen&#8217;s University) et al., The Sudbury Neutrino Observatory Institute<\/a> <a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:Sudbury_sno.jpg\">Public Domain<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Eines dieser <i>Neutrino-Observatorien<\/i> ist IceCube in der Antarktis. Wie der Name schon sagt handelt es sich dabei buchst\u00e4blich um einen gigantischen Eisw\u00fcrfel mit einer Kantenl\u00e4nge von einem Kilometer. Im Inneren des Eisw\u00fcrfels wurden \u00fcber 5000 Sensoren eingefroren, die seit 2010 darauf warten, dass eines der vielen Neutrinos mit einem der Molek\u00fcle des gefrorenen Wassers ins Wechselwirkung tritt. Wenn das passiert, kann es sich in ein &#8222;normales&#8220; Elementarteilchen umwandeln (zum Beispiel ein Myon) und weil sich das enorm schnell bewegt, erzeugt es einen Lichtblitz (mehr zu dieser &#8222;Tscherenkow-Strahlung&#8220; habe ich <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2014\/08\/11\/ist-das-licht-ueberall-im-universum-gleich-schnell-oder-kann-sich-die-lichtgeschwindigkeit-aendern\/\">hier erkl\u00e4rt<\/a>). Dieses Licht kann dann von den Sensoren registriert werden und eine genaue Analyse erlaubt R\u00fcckschl\u00fcsse auf Energie und Herkunft der Neutrinos.<\/p>\n<p>Viele davon kommen von der Sonne aber manchen haben einen weiteren Weg zur\u00fcck gelegt. Sie k\u00f6nnen au\u00dferhalb des Sonnensystems entstehen, wenn kosmische Strahlung auf das interstellare Gas trifft. Sie k\u00f6nnen aber auch aus <i>anderen Galaxien<\/i> bis zur Erde kommen! Im Zentrum jeder gro\u00dfen Galaxie sitzt ein supermassereiches schwarzes Loch und wenn in der N\u00e4he des Lochs gen\u00fcgend Materie vorhanden ist, geht es dort richtig rund. Das ganze Material dreht sich in einer gro\u00dfen Scheibe um das Loch bevor es schlie\u00dflich hinein st\u00fcrzt (f\u00fcr Details siehe <a href=\"https:\/\/scienceblogs.de\/astrodicticum-simplex\/2013\/11\/22\/sternengeschichten-folge-52-was-sind-quasare\/\">hier<\/a>). Durch die dabei auftretenden enormen Geschwindigkeiten und die ebenso starken magnetischen Felder die dort herrschen wird starke Strahlung frei und es k\u00f6nnen hochenergetische Neutrinos entstehen. Sie haben so viel Energie, dass sie nicht aus der Sonne kommen k\u00f6nnen und sie kommen aus der falschen Richtung, um aus dem Gas unserer eigenen Galaxie stammen k\u00f6nnen.<\/p>\n<figure id=\"attachment_16760\" aria-describedby=\"caption-attachment-16760\" style=\"width: 500px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><a href=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/IceCube_drill_camp_2009-scaled.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/astrodicticum-simplex.ulrich.digital\/wp-content\/uploads\/2025\/05\/IceCube_drill_camp_2009-scaled.jpg\" alt=\"Wir bauen einen Astronomie-Eisw\u00fcrfel! Bohrarbeiten zu IceCube in der Antarktis (Bild: Amble, CC-BY-SA 3.0)\" width=\"500\" height=\"132\" class=\"size-medium wp-image-16760\" \/><\/a><figcaption id=\"caption-attachment-16760\" class=\"wp-caption-text\">Wir bauen einen Astronomie-Eisw\u00fcrfel! Bohrarbeiten zu IceCube in der Antarktis (<a href=\"https:\/\/commons.wikimedia.org\/wiki\/File:IceCube_drill_camp_2009.jpg\">Bild:<\/a> Amble, <a href=\"https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/3.0\/deed.en\">CC-BY-SA 3.0<\/a>)<\/figcaption><\/figure>\n<p>Diese weitgereisten Elementarteilchen k\u00f6nnen uns einen v\u00f6llig anderen Blick auf die fernen Himmelsk\u00f6rper und die dort ablaufenden Prozesse bieten als es das normale Licht kann, das unsere Teleskope auffangen. Die Beobachtung von Neutrinos mag zwar m\u00fchsam sein und noch sind wir nur in der Lage, einen verschwindend geringen Bruchteil all dessen zu sehen, was im &#8222;Neutrinolicht&#8220; sichtbar w\u00e4re. Aber ein Anfang ist gemacht und darauf kommt es an. Wer wei\u00df, was den Astronomen der Zukunft alles noch einf\u00e4llt. Wenn sie auch nur ann\u00e4hernd so kreativ sind, wie ihre Kollegen aus der Gegenwart, dann habe ich aber keinerlei Sorgen. Denn wir haben immerhin die Idee gehabt, einen gigantischen Eisw\u00fcrfel in der Antarktis zur Beobachtung ferner Galaxien zu benutzen! <\/p>\n<p><i>P.S. Die Inspiration zu diesem kurzen Text habe ich bei der Lekt\u00fcre der k\u00fcrzlich ver\u00f6ffentlichten Arbeit <a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1410.8124\">&#8222;Neutrinos in IceCube from AGN&#8217;s&#8220;<\/a> bekommen. Die ist zwar in schlechtem Englisch verfasst und in keiner Fachzeitschrift erschienen, aber zumindest sehr faszinierend.<\/i>  \t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/vg05.met.vgwort.de\/na\/5ff47a2474f14dfba04a3a2106167a2f\" width=\"1\" height=\"1\" alt=\"\"><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ich habe sicherlich schon \u00f6fter mal erw\u00e4hnt, dass Wissenschaft gro\u00dfartig ist, oder? Aber man kann es nicht oft genug sagen! 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