https://www.faz.net/-gwz-9c8n1

„IceCube“-Experiment : Durchbruch in der kosmischen Neutrinoforschung

Der Ort der Entdeckung: das (künstlerisch verfremdete) IceCube-Observatorium. Bild: IceCube/NSF

Lange hat man gerätselt, wo im All die Teilchen der kosmischen Strahlung beschleunigt werden. Nun hat die Beobachtung eines hochenergetischen Neutrinos endlich eine Antwort geliefert. Ein Gespräch mit der Mitentdeckerin.

          Spekulationen gab es schon vor einigen Monaten, jetzt ist es bestätigt: Dem IceCube Neutrino-Observatorium am Südpol ist es erstmalig gelungen, den Ursprungsort hochenergetischer kosmischer Neutrinos zu identifizieren (hier die Hintergründe der Entdeckung auf FAZ.NET). Voraussetzung dafür war die Kombination der IceCube-Beobachtung eines hochenergetischen Neutrinos mit Beobachtungen anderer Teleskope bei elektromagnetischen Wellenlängen – eine Premiere und nach der Entdeckung kollidierender Neutronensterne im vergangenen Herbst ein erneuter Triumph der sogenannten „Multimessenger“-Astronomie, bei der astronomische Beobachtungen verschiedener kosmischer Informationsträger kombiniert werden. Dieses Ergebnis kann zur Klärung einer der großen bislang offenen Fragen der Astrophysik beitragen: Wo im Kosmos werden die Teilchen der kosmischen Strahlung beschleunigt? Die Neutrinos, die bei dieser Beschleunigung entstehen, können hier als Boten dienen. Die neue Entdeckung weist darauf hin, dass diese gigantischen Teilchenbeschleuniger aktive Galaxienkerne sind: supermassereiche Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien. Nachdem die Quelle der Neutrinoemission als ein solcher aktiver Galaxienkern identifiziert war, gelang es den Wissenschaftlern außerdem, eine weitere Episode der Neutrinoemission derselben Quelle in alten IceCube-Daten zu identifizieren. Wir haben über die Ergebnisse mit Dr. Anna Franckowiak gesprochen, die auf deutscher Seite eine zentrale Rolle in der Analyse der Daten gespielt hat.

          Sibylle Anderl

          Redakteurin im Feuilleton.

          Frau Franckowiak, Sie sind als Nachwuchsgruppenleiterin am Deutschen Elektronen-Synchrotron DESY und Mitglied des Neutrino-Observatoriums IceCube an einer besonderen Entdeckung beteiligt, die heute bekannt gegeben wurde. Was haben Sie gefunden?

          Wir haben ein sehr hochenergetisches Neutrino entdeckt, das uns aus der Richtung einer hochenergetischen Gammastrahlenquelle erreicht hat. Zu der Zeit, als das Neutrino bei uns ankam, war die Quelle, ein sogenannter Blazar, in einem besonderes hellen Zustand, sechsmal heller als normal. Blazare sind supermassive Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien, in die Materie eingesogen wird. Dabei bildet sich ein Jet, der Materie mit fast Lichtgeschwindigkeit in unsere Richtung ausspuckt.

          Dr. Anna Franckowiak ist Nachwuchsgruppenleiterin am Deutschen Elektronen-Synchrotron Desy.

          Warum ist diese Entdeckung so bemerkenswert?

          IceCube, der größte Neutrino-Detektor der Welt, wurde in der Antarktis gebaut, um kosmische Neutrinos zu entdecken. 2013 ist dies erstmalig gelungen, aber wir konnten bislang noch nicht deren Ursprungsorte ausmachen. Denn wenn wir die Richtungen der seitdem aufgezeichneten Neutrinos betrachten, dann sind sie gleichmäßig am Himmel verteilt und nicht in einer Richtung konzentriert, wie wir uns eigentlich erhofft hätten. Um herauszufinden, wo die Neutrinos herkommen, müssen wir nach dem elektromagnetischen Gegenstück der Neutrinobeobachtung suchen: Wenn es in der Richtung des Neutrinos eine vielversprechende Quelle gibt, die wir bei elektromagnetischen Wellenlängen sehen, dann könnte das Neutrino von dort stammen. Im Fall unserer Entdeckung war das Neutrino sehr hochenergetisch, daher sind wir relativ sicher dass es kosmischen Ursprungs ist. Und der Blazar erzeugt ebenfalls sehr hohe Energien. Es würde gut in unser Modell passen, dass er das Neutrino produziert hat.

          Bei Ihrer Entdeckung geht es aber nicht allein um die Neutrinos und deren Ursprungsort. Tatsächlich wollen Sie eine noch prominentere offene Frage der Astrophysik beantworten…

          Weitere Themen

          Die Hüter der Weltraumanzüge Video-Seite öffnen

          Jahrzehntealte Schätze : Die Hüter der Weltraumanzüge

          Auf dem Tisch der Restaurateure vom Smithsonian Luft- und Raumfahrtmuseum nahe Washington liegen Welttraumanzüge von Neil Armstrong, Buzz Aldrin und Michael Collins von der Apollo-11-Mission. Doch die Anzüge auf der Erde zu erhalten, ist nicht so einfach.

          Ein Flüstern am Meer

          Zukunftslabor Lindau 2019 : Ein Flüstern am Meer

          Gravitationswellen sind ein Beispiel für das wundersame Zusammenspiel von Theorie und Beobachtung. Eine Beschreibung dessen findet sich außer in der Wissenschaftsphilosophie auch in der Erzählkunst.

          Topmeldungen

          Erdgas-Streit mit der EU : „Erdogan fährt eine Kamikaze-Politik“

          Die EU-Außenminister haben Sanktionen gegen die Türkei erlassen, weil sie vor der Küste von Zypern nach Gas bohrt. Ökonomieprofessor Erdal Yalcin spricht im F.A.Z.-Interview über die Abhängigkeit Ankaras und den Rückhalt für Erdogan.

          Von der Leyen in Straßburg : Flucht nach links

          In ihrer Bewerbungsrede ringt Ursula von der Leyen vor allem um die Zustimmung von Sozialdemokraten und Liberalen. Ihre Chancen auf einen Wahlerfolg am Abend dürften gestiegen sein – dank ihres engagierten Auftritts. Eine Analyse.
          Bundeskanzler Konrad Adenauer (links) und Ludwig Erhard im September 1963 in Bonn

          Nachkriegszeit : Wie sich die CDU vom Sozialismus abwandte

          Nach dem Krieg forderte die CDU die Verstaatlichung von Schlüsselindustrien. Dann kam Ludwig Erhard – und mit ihm vor genau 70 Jahren die politische Kehrtwende hin zur Marktwirtschaft.

          Newsletter

          Immer auf dem Laufenden Sie haben Post! Abonnieren Sie unsere FAZ.NET-Newsletter und wir liefern die wichtigsten Nachrichten direkt in Ihre Mailbox. Es ist ein Fehler aufgetreten. Bitte versuchen Sie es erneut.
          Vielen Dank für Ihr Interesse an den F.A.Z.-Newslettern. Sie erhalten in wenigen Minuten eine E-Mail, um Ihre Newsletterbestellung zu bestätigen.