Unterirdisch auf Neutrino-Suche

Ein unterirdischer Detektor, der in das Herz der Sonne blickt, soll schon bald einige Geheimnisse der Sonne enträtseln. Das neue Neutrino-Observatorium im kanadischen Sudbury soll jene Neutrinos einfangen, die - von der Sonne ausgesandt - auch die Erde durchströmen.

Neutrinos sind Elementarteilchen, die in der Sonne entstehen, wenn Wasserstoff zu Helium verschmilzt. Bei diesem nuklearen Prozess entsteht die lebensspendende Energie der Sonne.

Bisherige Beobachtungsstationen haben nur ein Drittel jener Partikelzahl feststellen können, die theoretisch auftreten müsste. Die fehlenden Neutrinos nachzuweisen ist nun Aufgabe des Neutrino-Observatoriums von Sudbury [SNO].

Das Neutrino-Observatorium von Sudbury
liegt zwei Kilometer unter dem Erdboden in der Creighton-Mine in der kanadischen Provinz Ontario. Es ist sehr schwierig, Neutrinos festzustellen. Durch die Verlagerung tief unter die Erdoberfläche soll der Einfluß anderer Elemantareilchen ausgeschalten werden, welche die Ergebnisse verfälschen könnten. Doch selbst unter diesen Voraussetzungen wird das Observatorium nur einen Bruchteil der vorbeiziehenden Neutrinos wahrnehmen können.

Neutrino-Observatorium von Sudbury

Drei Typen von Neutrinos

Physiker glauben, dass Neutrinos zwischen drei Elementarzuständen wechseln können. Mit Hilfe des Observatoriums von Sudbury soll es erstmals gelingen, alle drei Typen nachzuweisen.

Bereits in den ersten sechs Betriebsmonaten des SNO ist es gelungen, einige Neutrinos einzufangen. Doch zur Bestätigung der Neutrino-Theorie ist auch der Nachweis der übrigen Elementarzustände erforderlich.

Damit ließe sich auch erstmals bestätigen, dass Neutrinos eine Masse haben - wenn auch eine sehr geringe. Nur dann sind sie nämlich in der Lage, zwischen verschiedenen Zuständen zu wechseln.

Vorhersage von Supernova-Ausbrüchen

Neutrinos sollen nach den Photonen [d.h. den "Lichtteilchen"] die zweithäufigsten Partikel des Universums sein. Die Frage nach ihrer Masse hat deshalb auch grosse Bedeutung für die Erklärung des Kosmos.

Bis heute wissen Astronomen nicht, woraus 90 Prozent des Universums zusammengesetzt sind. Auch dieses Rätsel hoffen die Wissenschaftler von Sudbury bald lösen zu können.

Neutrino-Stürme schließlich könnten für Astronomen ein Frühwarnsignal für Ausbrüche von Supernovas in unserer Galaxie sein.

Das Phänomen einer Supernova tritt auf, wenn ein Stern am Ende seines Lebenszyklus angelangt ist und kollabiert.