Wissenschaftlicher Erfolg: "Geisterteilchen" im Mittelmeer entdeckt
Die Entdeckung eines energiereichen Neutrinos
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LIFESTYLE Astronomie
Im Februar 2023 waren Wissenschaftler sehr begeistert, ein extrem energiereiches Neutrino auf dem Grund des Mittelmeers zu finden. Als kleinste bekannte Teilchen im Kosmos werden Neutrinos auch als "Geisterpartikel" bezeichnet, da sie so gut wie alles durchdringen können. Sie sind sehr schwer zu finden, aber wenn sie gefunden werden, dann bieten sie den WissenschaftlerInnen wertvolle Informationen darüber, was im Kosmos vor sich geht.
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Große Begeisterung
Die Begeisterung unter AstronomInnen war groß, nachdem ein beispiellos energiereiches Neutrino auf dem Grund des Mittelmeers entdeckt worden war.
Der Geisterpartikel
Der sogenannte "Geisterpartikel" wurde im Februar 2023 entdeckt und soll schätzungsweise rund 20 Mal so energiereich sein wie alle zuvor entdeckten Neutrinos.
Zum Vergleich
Dies ist zum Vergleich rund 10.000 Mal energiereicher als jegliche Partikel, die vom Teilchenbeschleuniger im CERN in Genf erzeugt werden.
So gut wie nichts
Neutrinos sind flüchtige Partikel, die die Erde aus den entferntesten Bereichen des Universums erreichen. Sie sind, soweit man weiß, die Teile, die dem Nichts im Universum am nächsten kommen, und sehr schwierig zu entdecken.
Mehr über den Kosmos herausfinden
Wenn jedoch ein Neutrino entdeckt wird, versetzt dies die WissenschaftlerInnen in große Aufregung, da diese uns tiefe Einblicke in die energetischen Prozesse des Kosmos bieten.
Wie sich Neutrinos bilden
Neutrinos bilden sich in Folge von verschiedenen astrophysikalischen Prozessen, die auf unterschiedlichen Energieniveaus stattfinden.
Durch Kernfusion
So kann ein Neutrino von geringerer Energie beispielsweise durch eine Kernfusion entstehen, wie sie in Sternen erfolgt.
Durch Partikelkollisionen
Hochenergetische Neutrinos werden durch Partikelkollisionen erzeugt, die sich bei gewaltreichen Ereignissen wie einem schwarzen Loch oder der Freisetzung von Gammastrahlen beim Tod eines Sterns ereignen.
Durch kosmische Interaktionen
Neutrinos können auch durch die Interaktion zwischen hochenergetischen kosmischen Strahlen und der Hintergrundstrahlung des Universums entstehen.
Reise zur Erde
Sind die Neutrinos gebildet, können sie sich durch das Weltall bewegen und schließlich auf die Erde gelangen.
Geisterhafte Bewegungen
Da sie keine Ladung, keine Größe, fast keine Masse und annähernd keine Interaktionen haben, können sie sich frei durch die Materie, wie zum Beispiel einen Stern oder einen Planeten, bewegen.
Liebevoller Spitzname
Aufgrund dieser Fähigkeit, sich frei durch Materie zu bewegen (sie könnten zum Beispiel einfach durch Wände hindurchgleiten), haben Wissenschaftler Neutrinos den Spitznamen "Geisterpartikel" verpasst.
Kosmische Boten
Diese Fähigkeit macht sie zu kosmischen Boten, da Wissenschaftler sie vollständig bis zu ihrem Ursprung zurückverfolgen können.
Unabhängig vom Ursprung
Das trifft zu, egal ob der Ursprung des Neutrinos innerhalb unserer Galaxie, also der Milchstraße, liegt oder es aus unterschiedlichen anderen Galaxien stammt.
Warum Neutrinos so wichtig sind
Neutrinos sind für AstronomInnen sehr wertvoll, da sie eine andere Möglichkeit zur Untersuchung des Kosmos und der unterschiedlichen energetischen Prozesse darin bieten.
Sie brauchen kein Licht
Es gibt viele Aspekte unseres Universums, die sich allein mit Licht nicht entschlüsseln lassen. Dies ist jedoch bei Neutrinos nicht relevant, da diese überhaupt nicht auf Licht angewiesen sind.
Neutrinos entdecken
Auch wenn sie für AstronomInnen sehr wertvoll sind, sind Neutrinos nur sehr schwer zu entdecken. Dafür muss eine große Beobachtungsstelle in der Tiefsee, am Grund einer Mine oder im Eis eingerichtet werden.
Nötige Umgebung
Diese Umgebungen sind nötig, um ein großes, transparentes Volumen zu haben, in dem ein passierendes Neutrino mit einem Partikel interagieren kann.
Tscherenkow-Strahlung
Wenn es zu einer Interaktion zwischen einem Neutrino und einem Partikel kommt, erzeugt dies einen Lichtblitz, der Tscherenkow-Strahlung genannt wird.
ARCA
Das große Neutrino, das im Februar 2023 entdeckt wurde, wurde von ARCA, einem großen Neutrinodetektor am Grunde des Mittelmeers nahe Sizilien, erkannt.
KM3NeT
ARCA ist einer von zwei großen Neutrinodetektoren, die vom Projekt Cubic Kilometre Neutrino Telescope (KM3NeT) betrieben werden.
ORCA
Der andere Detektor des Projekts heißt ORCA und befindet sich ebenfalls auf dem Grund des Mittelmeers, aber nahe der Provence in Frankreich.
Unterschiedliche Entwürfe
ARCA ist darauf ausgelegt, hochenergetische Neutrinos zu erkennen, während ORCA Neutrinos von geringer Energie erkennen soll.
Außergewöhnlich energiereiches Neutrino
Wie bereits erwähnt ist die Energiemenge des kürzlich entdeckten Neutrinos wirklich außergewöhnlich.
Angenommener kosmischer Ursprung
Angesichts seiner horizontalen Flugbahn und der Tatsache, dass es rund 140 Kilometer Gestein und Meerwasser durchquerte, bevor es den Detektor erreichte, glauben die Forschenden, die dieses Neutrino entdeckten, dass es kosmischen Ursprungs war.
Über die Milchstraße hinaus
Die Forschenden vermuten, dass es wahrscheinlich von außerhalb unserer Galaxie, der Milchstraße, stammt.
Supermassereiche schwarze Löcher
Tatsächlich haben sie bereits zwölf supermassereiche schwarze Löcher identifiziert, die derzeit in fernen Galaxien Materie verschlingen und möglicherweise die Quelle sein könnten.
Alle Möglichkeiten in Betracht ziehen
Sie haben jedoch noch nicht ausgeschlossen, dass dieses Neutrino einen anderen Ursprung haben könnte.
Neue Forschung
Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass die Erforschung von Neutrinos noch in den Kinderschuhen steckt. So befinden sich die KM3NeT-Detektoren noch im Bau.
Antworten auf die großen Fragen
Die Fortführung der Forschung ist jedoch wichtig, da sie uns letztlich helfen wird, Antworten auf einige der größten Fragen über die Vorgänge im Kosmos zu finden.
Quelle: (CNN)
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