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Artikel vom Donnerstag, 12. Juli 2018

„Jahrhundert-Rätsel“ um Neutrinos gelöst

Wissenschaftler sind begeistert: Zum ersten Mal konnten sie die Herkunft eines extragalaktischen Neutrinos bestimmen. Das höchst-energetische Teilchen stammt wohl aus dem Kern einer Galaxie, die in einer Entfernung von vier Milliarden Lichtjahren liegt.

Der gigantische IceCube-Detektor, der das Teilchen detektiert hatte, ist im Südpol-Eis in der Station Amundsen-Scott und mit einem Volumen von einem Kubikkilometer der zweitgrößte Detektor der Welt. - Foto: Icecube/NSF/Martin Wolf

Der gigantische IceCube-Detektor, der das Teilchen detektiert hatte, ist im Südpol-Eis in der Station Amundsen-Scott und mit einem Volumen von einem Kubikkilometer der zweitgrößte Detektor der Welt. - Foto: Icecube/NSF/Martin Wolf

Neutrinos gelten als „Boten des tiefen Universums“, weil sie in Sternen, nahe Schwarzer Löcher oder bei Supernovae, den Explosionen sterbender Sterne, entstehen.

Neutrinos gelten als „Boten des tiefen Universums“, weil sie in Sternen, nahe Schwarzer Löcher oder bei Supernovae, den Explosionen sterbender Sterne, entstehen. - Foto: shutterstock

Am 22. September des vergangenen Jahres war ein hochenergetisches Neutrino in den IceCube-Detektor in der Antarktis eingeschlagen.

Neutrinos sind hochenergetische Elementarteilchen, die fast ohne Wechselwirkungen durch sämtliche Materie hindurch sausen können. Sie gelten als „Boten des tiefen Universums“, weil sie in Sternen, nahe Schwarzer Löcher oder bei Supernovae, den Explosionen sterbender Sterne, entstehen. Der gigantische IceCube-Detektor, der das Teilchen detektiert hatte, ist im Südpol-Eis in der Station Amundsen-Scott und mit einem Volumen von einem Kubikkilometer der zweitgrößte Detektor der Welt.

Eines der ältesten Rätsel des Universums scheint gelöst

Die Forscher hatten dieses Ereignis sofort mit Astronomen geteilt – in der Hoffnung, eines der ältesten Rätsel des Universums zu lösen: Den Ursprung und die Herkunft kosmischer Strahlen und hochenergetischer Teilchen zu ergründen, die ständig aus dem Weltall in Richtung Erde strömen.

Um zu dieser Erkenntnis zu gelangen, wertete ein Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TUM und den Astronomen Paolo Padovani von der Europäischen Südsternwarte (ESO) die Daten zahlreicher Teleskope aus dem frei zugänglichen Daten-Archiv „Open Universe“ aus.

„TXS 0506+056“

Daraus eruierten sie zunächst 637 Objekte, von denen das IceCube-Neutrino stammen könnte, darunter sieben Objekte des Typs „Blazar“. Von einem Blazar sprechen Wissenschafter, wenn leuchtend helle Jets (Gasströme) genau in Richtung Erde zeigen.

Diese Objekte nahmen die Forscher genauer unter die Lupe. Nach „sorgfältiger Analyse“ war ein Blazar übrig geblieben, den Astronomen als „TXS 0506+056“ bezeichnen. Dabei handelt es sich um eine aktive Galaxie, deren Jet hochenergetischer Teilchen direkt in Richtung Erde zeigt.

Dieser Blazar war dem Team insbesondere für den Zeitraum von September 2014 bis März 2015 als starke Quelle hochenergetischer Gamma-Strahlung aufgefallen. Das Team konnte zeigen, dass das Strahlungsprofil des Blazar TXS 0506+056 „perfekt“ zu den Energien der Neutrinos passt. So konnten die Wissenschafter alle anderen Quellen ausschließen und einen „entscheidenden Nachweis liefern, dass Blazare die Quellen kosmischer Neutrinos sind“, wurde Resconi in der Mitteilung zitiert.

dpa

 

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