Auf der Jagd nach den Geister­teilchen in der IceCube-Forschungs­kollaboration.

Die IceCube-Forschungsstation am Südpol. © Felipe Pedreros

Physikalische Spitzen­forschung unter dem Polar­licht: die Forschungs­kollaboration IceCube


Einen Durchbruch bei der Suche nach den "Geisterteilchen" des Universums gelang den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der IceCube-Forschungskollaboration im Sommer 2018. Teleskope auf der Erde und im Weltraum ermittelten den Ursprung der äußerst seltenen hochenergetischen Neutrino-Teilchen in den Tiefen des Weltraums. Und dies gelang ihnen mit erstaunlicher Präzision. Drei Milliarden Lichtjahre entfernt liegt ihr Ursprung in einem gigantischen Schwarzen Loch. Es beschleunigt auf natürliche Weise Neutrinos auf so hohe Energien, sodass diese trotz ihres enormen Durchdringungsvermögens auf der Erde nachgewiesen werden können.


Im Vortrag "Die Jagd nach den Geisterteilchen" in der Reihe "Physik im Theater" des Exzellenz­clusters PRISMA stehen Neutrinos im Mittelpunkt, jene hoch­energetischen Elementar­teilchen, die an IceCube untersucht werden.

Hochenergetischen Teilchen auf der Spur


Dieser Nachweis gelang am 22. September 2017 im Eis der Antarktis. Zusammen mit Forscherinnen und Forschern aus zwölf Ländern entdeckten die Mainzer Physiker Prof. Dr. Sebastian Böser und Prof. Dr. Lutz Köpke vom Institut für Physik der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) ein Neutrino, das den Detektor im ewigen Eis ansprechen lies. Mit Hilfe von Messungen und Vergleichen mit bereits bestehenden Daten ermittelten die Physiker den Ursprung dieses Teilchens. Damit lieferten die Wissen­schaftlerinnen und Wissen­schaftler am Südpol erstmal den Beweis, dass die energie­reichsten Teilchen des Universums in der Nähe eines Schwarzen Lochs entstehen können.

Gemeinsam im internationalen Team forschen


Dieses Ziel verfolgen in der IceCube-Forschungs­kollaboration rund 300 Wissen­schaftlerinnen und Wissen­schaftler aus zwölf Ländern am Kubik­kilometer großen IceCube-Teilchen­detektor am Südpol. Deutschland entsendet neben den USA die zweitgrößte Forscher­gruppe an das Neutrino-Observatorium. Neben Physikerinnen und Physikern der Johannes Gutenberg Universität-Mainz forschen hier Kolleginnen und Kollegen aus acht weiteren deutschen Universitäten.


"Neutrinos sind winzig kleine ungeladene Elementar­teilchen, die man sichtbar machen kann. Wenn Neutrinos auf Atome treffen, beschleunigen sie Elektronen aus dem Atom oder erzeugen andere geladene Teilchen. Das dabei entstehende Licht kann man mit Hilfe von Sensoren messen und so die Neutrinos nachweisen."

Peter Peiffer, Senior Scientist in der IceCube-Gruppe an der JGU Mainz



Zurück zur Übersicht.

Zur Startseite.