Nobelpreise Physik-Nobelpreis für Erkenntnisse in der Astrophysik

Die Königlich Schwedische Akademie der Wissenschaften hat den Nobelpreis des Jahres 2002 in Physik an drei Physiker für ihre Erkenntnisse in der Astrophysik verliehen.

Eine Hälfte des Preises teilen sich der Amerikaner Raymond Davis Jr und der Japaner Masatoshi Koshiba „für bahnbrechende Arbeiten in der Astrophysik, insbesondere für den Nachweis kosmischer Neutrinos“. Die andere Hälfte geht an den Amerikaner Riccardo Giacconi „für bahnbrechende Arbeiten in der Astrophysik, die zur Entdeckung von kosmischen Röntgenquellen geführt haben“. Die Preissumme sind zehn Millionen Schwedische Kronen, etwa 1,1 Millionen US-Dollar.

Vom Allerkleinsten ins Allergrößte

Die Erde befindet sich in einem ständigen Fluss kosmischer Teilchen und anderer Strahlung. Die diesjährigen Nobelpreisträger in Physik haben laut der Preis-Begründung diese allerkleinsten Bestandteile des Universums verwendet, um das Verständnis für das Allergrösste - die Sonne, Sterne, Galaxien und Supernovae - zu erweitern. "Das neue Wissen hat unser Bild vom Universum verändert".

Das mystische Neutrinoteilchen wurde schon 1930 vorhergesagt von Wolfgang Pauli (Nobelpreis 1945), aber es dauerte 25 Jahre, bis das Teilchen nachgewiesen werden konnte (von Frederick Reines, Nobelpreis 1995). Neutrinos, die unter anderem in Fusionsprozessen in der Sonne und anderen Sternen, in denen Wasserstoff zu Helium umgewandelt wird, gebildet werden, wechselwirken nämlich fast gar nicht mit Materie. So fliegen zum Beispiel tausende Milliarden Neutrinos pro Sekunde durch jeden von uns ohne dass es wahrgenommen wird.

Neuer Detektor

Raymond Davis Jr konstruierte einen völlig neuen Detektor, einen riesigen Tank mit 600 Tonnen Flüssigkeit, der in einer tief unter der Erdoberfläche liegenden Grube aufgebaut wurde. In dreissig Jahren gelang es ihm, insgesamt 2.000 Neutrinos von der Sonne einzufangen, und er konnte damit zeigen, dass die Sonnenenergie durch Fusion entsteht. In einem anderen gigantischen Detektor, Kamiokande genannt, konnte eine von Masatoshi Koshiba geleitete Gruppe am 23. Februar 1987 einen von einer entfernten Supernovaexplosion stammenden Neutrinoschauer nachweisen. Sie fingen einige zehn der insgesamt 1016 den Detektor passierenden Neutrinos ein. Davis und Koshibas Arbeiten haben zu unerwarteten Entdeckungen und zu einem neuen, intensiven Forschungsgebiet geführt, der Neutrinoastronomie.

Die Sonne und die Sterne senden elektromagnetische Strahlung verschiedener Wellenlänge aus, sowohl sichtbares Licht, als auch unsichtbar, zum Beispiel in Form von Röntgenstrahlen. Um kosmische Röntgenstrahlung, die in der Erdatmosphäre absorbiert wird, zu entdecken, muss das Instrument im Weltraum aufgestellt werden. Riccardo Giacconi hat ein derartiges Instrument gebaut. Er entdeckte die erste Röntgenquelle ausserhalb unseres Sonnensystems und er konnte als erster feststellen, dass das Universum eine Hintergrundstrahlung aus Röntgenlicht hat. Er entdeckte auch Röntgenquellen, die nach heutiger Ansicht der meisten Astronomen Schwarze Löcher enthalten. Giacconi konstruierte auch die ersten Röntgenteleskope, welche uns völlig neue - und scharfe - Bilder vom Universum geliefert haben. Er trug wesentlich zur Entwicklung der Röntgenastronomie bei, begründete die Akademie der Wissenschaften ihre Entscheidung für Giacconi.

Die Preisträger

Raymond Davis Jr, geb. 1914 (87 Jahre) in Washington, DC, USA (Bürger der USA). Promotion in Chemie 1942 an der Yale University, Connecticut, USA. Früher Professor am Department of Physics and Astronomy, University of Pennsylvania, Philadelphia, USA.

Masatoshi Koshiba, geb. 1926 (76 Jahre) in Toyohashi, Aichi, Japan (Bürger Japans). Promotion 1955 an der University of Rochester, New York, USA. Früher tätig am International Centre for Elementary Particle Physics, University of Tokyo, Japan.

Ricardo Giacconi, geb. 1931 (71 Jahre) in Genua, Italien (Bürger der USA). Promotion 1954 an der Universität Mailand. Präsident der Associated Universities, Inc., Washington, DC, USA.