Direkt zum Inhalt
Login erforderlich
Dieser Artikel ist Abonnenten mit Zugriffsrechten für diese Ausgabe frei zugänglich.

Physik: Das flüchtigste aller Teilchen

Mit neuen Experimenten wollen Forscher herausfinden, ob es eine vierte Variante des Neutrinos gibt. Sollte sie existieren, könnte das Einblicke in den rätselhaften dunklen Sektor des Universums erlauben.
Neutrino-Detektor MiniBooNE

2010 hielten wir beide einen Vortrag auf einer großen Fachkonferenz in Athen, den viele unserer Kollegen sehnsüchtig erwarteten. Sie gingen davon aus, dass wir hier in einer alten Kontroverse klein beigeben würden: 1996 hatten wir mit Daten eines von uns gebauten Detektors namens LSND (Liquid Scintillator Neutrino Detector) die Lehrmeinung in Frage gestellt, laut der es nur drei Varianten von Neutrinos gibt. Unseren Messungen zufolge sollte jedoch noch eine vierte Art der extrem flüchtigen Elementarteilchen existieren.

Viele andere Physiker waren skeptisch, da konkurrierende Experimente in der Zwischenzeit zu einem anderen Ergebnis gekommen waren. Und so dachten unsere Zuhörer auf der Konferenz in Athen, dass wir nun von unserer Interpretation abrücken würden. Zur allgemeinen Überraschung taten wir jedoch nichts dergleichen. Die Ergebnisse, die wir vorstellten, lieferten aus unserer Sicht noch stärkere Indizien für ein viertes Neutrino.

Sie stammten vom MiniBooNE-Detektor (Mini Booster Neutrino Experiment), den wir 2002 am Fermilab bei Chicago in Betrieb genommen hatten, um die Fährte von LSND weiterzuverfolgen. Die Daten sprachen aus unserer Sicht klar dafür, dass die Teilchenphysiker etwas Entscheidendes übersehen. Die plausibelste Erklärung war ein »steriles« Neutrino, das nur mittels der Schwerkraft mit der restlichen uns bekannten Materie interagiert. Damit wäre es noch schwerer zu greifen als die Mitglieder der drei bekannten Neutrino-Familien, die immerhin mittels der schwachen Wechselwirkung an Atomkernen rütteln …

Kennen Sie schon …

Sterne und Weltraum – Ursprung des Lebens

Ist unsere Erde der einzige Planet, der Leben hervorbrachte? Ist das Entstehen von Leben tatsächlich so selten und ist es nicht eine zwingende Konsequenz, sobald die Voraussetzungen dafür gegeben sind? Wir beleuchten die Entstehung des Lebens auf der Erde und ob sich dieser Vorgang anderswo im Weltraum wiederholen kann. Darüber hinaus informieren wir Sie über das Debakel um Boeings Starliner, das in einem unbemannten Rückflug von der ISS gipfelte. Sie erfahren von einem an der Gaia-Mission beteiligten Insider Details über das bevorstehende Ende der Mission und wir zeigen die erste hochaufgelöste Galaxienkarte des ESA-Teleskops Euclid. Weiter präsentieren wir Ihnen jede Menge astronomische Himmelsereignisse des Jahres 2025 und Sie erhalten den »Astro-Planer 2025«, mit dem Sie keines dieser Beobachtungs-Highlights verpassen.

Spektrum - Die Woche – Mehrere Higgs-Teilchen vor dem Aus?

2012 wurde der Nachweis des Higgs-Teilchens vom CERN bekannt gegeben, seitdem wird fleißig weiter geforscht. Warum gibt es mehr Materie als Antimaterie? Was ist Dunkle Materie? Diese und weitere Fragen behandeln wir in unserer Titelgeschichte. Außerdem: Die seelische Gesundheit unserer Kinder.

Spektrum Kompakt – 70 Jahre CERN - Ein europäisches Erfolgsmodell

Nach dem zweiten Weltkrieg vereinte das CERN Forscherinnen und Forscher aus vielen Ländern, um die Geheimnisse der Teilchenphysik zu ergründen. Seine Erfolge lassen sich in Nobelpreisen und Entdeckungen wie dem Higgs-Boson verzeichnen, jedoch auch in einer beeindruckenden Forschungskultur.

  • Quellen

Aartsen, M. G. et al.: An eV-scale sterile neutrino search using eight years of atmospheric muon neutrino data from the IceCube Neutrino Observatory. ArXiv 2005.12942, 2020

Aguilar-Arevalo, A. A. et al.: Significant excess of electronlike events in the MiniBooNE Short-Baseline Neutrino Experiment. Physical Review Letters 121, 22, 2018

Alekseev, I. et al.: Search for sterile neutrinos at the DANSS experiment. Physics Letters B 787, 2018

Schreiben Sie uns!

Beitrag schreiben

Wir freuen uns über Ihre Beiträge zu unseren Artikeln und wünschen Ihnen viel Spaß beim Gedankenaustausch auf unseren Seiten! Bitte beachten Sie dabei unsere Kommentarrichtlinien.

Tragen Sie bitte nur Relevantes zum Thema des jeweiligen Artikels vor, und wahren Sie einen respektvollen Umgangston. Die Redaktion behält sich vor, Zuschriften nicht zu veröffentlichen und Ihre Kommentare redaktionell zu bearbeiten. Die Zuschriften können daher leider nicht immer sofort veröffentlicht werden. Bitte geben Sie einen Namen an und Ihren Zuschriften stets eine aussagekräftige Überschrift, damit bei Onlinediskussionen andere Teilnehmende sich leichter auf Ihre Beiträge beziehen können. Ausgewählte Zuschriften können ohne separate Rücksprache auch in unseren gedruckten und digitalen Magazinen veröffentlicht werden. Vielen Dank!

Bitte erlauben Sie Javascript, um die volle Funktionalität von Spektrum.de zu erhalten.