Galt als unmöglich: Neutrinos zeigen sich in revolutionärem Prototyp

Neutrinos lassen sich nicht gerne in die kosmischen Karten schauen, die "Geisterteilchen" besser zu verstehen, verspricht ganz neue Erkenntnisse. Jetzt ist ein großer Fortschritt gelungen. Ein neuer Detektor, dessen Konstruktion als unmöglich galt, konnte sich beweisen.

Durchbruch: Neuer Detektor fängt Neutrinos

Als Wissenschaftler mit technologischem Hintergrund kann man sich kaum eine größere Herausforderung suchen, als die Entwicklung eines Neutrino-Detektors. Wegen ihrer Eigenschaft, kaum mit Materie zu interagieren, sind die "Geisterteilchen" notorisch schwer einzufangen, sie besser zu verstehen, verspricht aber Antworten auf große Fragen. Jetzt hat sich ein Prototyp bewiesen, der die Neutrino-Beobachtung revolutionieren soll.

Wie Wissenschaftler des internationalen Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) jüngst mitteilen, konnten mit einem neuartigen Teilchendetektor am Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) des US-Energieministeriums die erste Neutrinos nachgewiesen werden. LArPix, so das Herzstück des Prototyps, verspricht Neutrino-Ereignisse in bisher unerreichter Präzision räumlich abbilden zu können.


"Dies ist ein wahrhaft bedeutsamer Meilenstein, der das Potenzial dieser Technologie zeigt", sagte Louise Suter, eine Wissenschaftlerin am Fermilab, die die Installation des Moduls koordinierte, im Bericht des Berkley Lab zu dem Durchbruch. "Es ist fantastisch zu sehen, dass die harte Arbeit, die in die Entwicklung, den Bau und die Installation des Detektors gesteckt wurde, bestätigt wird."

Erst mal undenkbar

Seine räumliche und zeitliche Auflösung erreicht der neue Detektor durch "Flüssigargon-Zeitprojektionskammern", in denen Partikelspuren nachverfolgt werden können. Wie Dan Dwyer, Leiter der Neutrinophysik-Gruppe des Berkeley Labs und technischer Leiter des Projekts, erläutert, galten die Anforderungen für die Konstruktion lange als unüberwindbar. "Das wurde für unmöglich gehalten", so Dwyer. Mit der Erfindung von "LArPix" habe das Team diesen Traum aber "Wirklichkeit werden lassen."

Dass mit dem Prototyp dieser Konstruktion jetzt erste Neutrinos registriert werden konnten, macht Hoffnung, das DUNE den großen Erwartungen gerecht wird. Der finale Detektor wird 35 der Flüssig-Argon-Module enthalten, die jeweils größer sind als der Versuchsaufbau.


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