Nobelpreisverdächtig: Steriles Neutrino entdeckt?

Rätselhafte Geisterteilchen

Die theoretische Physik kennt eine Teilchenart namens Neutrino. Neutrinos sind extrem massearme, womöglich sogar masselose, neutrale, flüchtige Teilchen, welche sehr selten mit Atomkernen in Berührung kommen. Auf sie wirken nur gravitative Kräfte und die schwache Kernkraft. So können Neutrinos Materie durchqueren. Sie haben also keine Masse und können kaum mit ihrer Umgebung wechselwirken und trotzdem wissen wir, dass sie da sind. Denn unsere Sonne feuert mit ihrem Sonnenwind in alle Richtungen solche Neutrinos. Wir nennen sie Geisterteilchen und das beschreibt unser Wissen über sie auch ganz gut.

Denn in der theoretischen Physik gibt es auch drei verschiedene Arten von Neutrinos. Alle Neutrinos gehören zur Gruppe der Leptonen. Diese gehören zu den Grundfesten der Teilchenphysik. Drei der sechs Leptonen sind den Neutrinos zuzuordnen. Die ersten drei Leptonen sind ist das Elektron, das Myon und das Tauon. Und jedem dieser Teilchen ist eine Neutrino-Art zuzuordnen. Es gibt dann also noch ein Elektron-Neutrino, ein Myon-Neutrino und ein Tau-Neutrino.

Neutrino
Der Beweis eines sterilen Neutrinos wäre ganz klar eine Einladung nach Stockholm.

Eine vierte Neutrino-Art

Keine der Neutrino-Arten begegnet öfter Atomkernen. Aber man vermutet seit längerem, dass eine vierte Art von Neutrinos gibt. Sie soll auf keine Weise mit der uns bekannten Materie interagieren. Schon öfter gab es Hinweise auf eine solche Teilchenart, doch noch immer bewertete man die Wahrscheinlichkeit, dass diese Teilchen wirklich existieren als sehr gering. Und auch jetzt ist noch nichts beweisen, obwohl dieser Beweis doch bei weitem der Schlagkräftigste war. Ein Teilchendetektor in Chicago, der MiniBooNE detektiert lässt permanent ein Fluss aus Myon-Neutrinos auf sich einprasseln. Einige von ihnen verwandeln sich in Elektron-Neutrinos, bevor sie den Detektor treffen.

Nun wurden aber in der gesamten Lebenszeit des MiniBooNE , die etwa 15 Jahre beträgt etwa 400 Elektron-Neutrinos mehr entdeckt, als es durch die Tranformation von Myon-Neutrinos zu Elektron-Neutrinos nachvollziehbar wäre. Nun kommt das sterile Neutrino ins Spiel. Einige wenige Myon-Neutrinos sollen direkt zu sterilen Neutrinos zerfallen, welche dann wiederum weiter zu Elektron-Neutrinos zerfallen. So sollen in 15 Jahren etwas 400 überschüssige Elektron-Neutrinos entstehen. Dies ist extrem wenig, da die Zahl an gewöhnlichen Neutrinos, die pro Sekunde den Detektor passieren schon exorbitant hoch ist.

Immernoch umstritten

Auf der weltgrößten internationalen Neutrinokonferenz in Heidelberg ist am noch eher skeptisch. Das theoretische Modell funktioniert nach wie vor einwandfrei, aber die experimentelle Nachweis ist doch noch etwas dürftig. In der Physik reicht ein theoretisches Modell eben nicht, wenn es sich auch irgendwie anders erklären ließe, was hier der Fall ist. Zwar ist die Lösung der sterilen Neutrinos der eleganteste Lösungsweg, aber eben nicht der einzige. Einen Beweis wird man also noch benötigen, bevor es einen Anruf aus Stockholm gibt.

Danke fürs Teilen dieses Beitrags.

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.