Astronomie: Die Milchstraße, gesehen mit Neutrino-Augen
Mithilfe zehnjähriger Messungen an der einen Kubikkilometer großen Detektoranlage „IceCube“ im Eis der Antarktis ist es einem internationalen Forscherteam erstmals gelungen, hochenergetische Neutrinos aus unserer Milchstraße nachzuweisen. Zuvor hatte „IceCube“ ausschließlich energiereiche Neutrinos aus fernen Galaxien registriert.
Neutrinos sind recht scheue Gesellen: Sie treten mit gewöhnlicher Materie kaum in Wechselwirkung. Um die flüchtigen Partikel nachzuweisen, sind große Materiemengen nötig, die aus möglichst reinen Stoffen bestehen, die mit Neutrinos reagieren können. Ein solcher Stoff ist beispielsweise Wasser - und im Eis der Antarktis liegt es in großen Mengen in ausreichend reiner Form vor.
Neutrinos spielen eine wichtige Rolle in der Kernphysik, so etwa auch bei der Kernfusion im Inneren der Sonne. Doch die Neutrinos, nach denen mit „IceCube“ gefahndet wird, sind millionen- bis zu milliardenfach energiereicher und entstehen bei Sternexplosionen und in der Umgebung supermassereicher Schwarzer Löcher in fernen Galaxien.
Und zur Bestimmung der genauen Herkunft der registrierten Neutrinos kam ein maßgeblich an der TU Dortmund entwickeltes, auf maschinellem Lernen basierendes Verfahren zum Einsatz. „Diese verbesserten Methoden führten dazu, dass wir etwa zehnmal mehr Neutrinos für die Auswertung verwenden konnten als zuvor, und das mit einer besseren Richtungsauflösung“, erklärte Mirco Hünnefeld von der TU Dortmund.
Die so ausgewerteten „IceCube“-Daten liefern erstmals ein Bild der Milchstraße, wie sie mit „Neutrino-Augen“ betrachtet aussehen würde. „Und dieses Bild bestätigt unser bisheriges Wissen über die Milchstraße und die kosmische Strahlung“, sagte „IceCube“-Forscher Steve Sclafani. Doch das sei erst der Anfang. „IceCube“ sammelt weiter Daten und die Methoden sollen weiter verbessert werden.
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