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Supernova-Forschung tief in der Erde

Von Rainer Scharf


Foto Sudbury Neutrino Observatory
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Diese 18 Meter hohe Kugel, gespickt mit 10 000 Photodetektoren, dient dem Nachweis kosmischer Neutrinos. Sie ist das Kernstück eines Neutrinoobservatoriums, das in Sudbury/Kanada betrieben wird. Mit Anlagen wie dieser hoffen die Astrophysiker, Vorgänge in den Tiefen des Universums beobachten zu können, die den optischen und den Radio-Teleskopen verborgen bleiben. So haben Wissenschaftler von der State University of New York in Stony Brook berechnet, daß die von einem Neutronenstern ausgehende Neutrinostrahlung Rückschlüsse darauf erlaubt, ob der Stern außer Neutronen auch noch andere Materiebausteine enthält ("Physical Review Letters", Bd. 86, S. 5223). Zudem ließe sich mit Hilfe der Neutrinos herausfinden, wie ein Neutronenstern in sich zusammenstürzt und zu einem Schwarzen Loch wird. Wenn die Umwandlung abgeschlossen wäre, müßte die Neutrinostrahlung plötzlich aufhören. Die Kugel befindet sich in einer mit schwerem Wasser gefüllten Kaverne, die in 2000 Meter Tiefe in den Felsen gesprengt wurde und zu einer Kupfer-Nickel-Mine gehört. Das über der Kaverne liegende Felsgestein hält störende kosmische Strahlung zurück. Nur Neutrinos können den Fels ungehindert durchdringen und die Kaverne erreichen. Neutrinos sind ungeladene, nahezu masselose Teilchen, die nur schwach mit Materie wechselwirken. Sie kommen unter anderem von der Sonne oder entstehen in großer Menge bei Supernova-Explosionen. Trifft ein Neutrino auf den Kern eines Deuteriumatoms, das im schweren Wasser enthalten ist, so kommt es ab und zu vor, daß der Kern zerplatzt. Dabei entsteht eine charakteristische Strahlung, die mit Photodetektoren beobachtet werden kann. 

Frankfurter Allgemeine Zeitung, 13.06.2001, Nr. 135 / Seite N1

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