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Die Masse des Neutrinos im Visier
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Heidelberg
astronews.com
16. April 2015
Die genaue Masse des Neutrinos gehört noch immer zu den
unbekannten Größen der Teilchenphysik, ist jedoch für das Verständnis der
Teilchenwelt außerordentlich wichtig. Eine neue Forschergruppe will daher ein
neues Detektorverfahren entwickeln und anwenden. Die Hoffnung ist, die
Neutrinomasse damit genauer als zuvor bestimmen zu können.
Neutrinoquelle Sonne: Milliarden Neutrinos
strömen von der Sonne ins All. Ihre Masse ist
bislang unbekannt. Bild:
NASA/SDO/AIA |
Die Masse des Elementarteilchens Neutrino zu bestimmen, gehört zu den
Hauptzielen einer neuen Forschergruppe, die mit Förderung der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG) an der Universität Heidelberg eingerichtet wird.
Für die Forschungsarbeiten, die im April 2015 begonnen haben, stellt die DFG
über einen Zeitraum von drei Jahren rund zwei Millionen Euro zur Verfügung.
Neben Physikern der Universität in Heidelberg sind daran Wissenschaftler des
Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg sowie der Universitäten Mainz
und Tübingen beteiligt. Sprecher der DFG-Forschergruppe "Neutrino Mass
Determination by Electron Capture in Holmium-163" (ECHo) ist Prof. Dr. Christian
Enss vom Kirchhoff-Institut für Physik der Universität Heidelberg.
"Über lange Zeit wurde das neutrale Elementarteilchen Neutrino für masselos
gehalten, was sich als falsch herausgestellt hat. Seitdem wird weltweit in der
Teilchenphysik der fundamentalen Aufgabe nachgegangen, die äußerst geringe Masse
der Neutrinos zu bestimmen", erklärt Enss. Um der Antwort auf die Frage, was ein
Neutrino wiegt, näherzukommen, will die neu eingerichtete Forschergruppe eine
spezielle Detektortechnologie - sogenannte magnetische Mikrokalorimeter -
entwickeln und einsetzen.
Im Experiment wird mit diesen Detektoren das Zerfallsspektrum des
radioaktiven Elements Holmium-163 mit hoher Präzision gemessen. Holmium-163,
erläutert Enss, zerfällt zu Dysprosium-163, wenn aus der Holmium-Hülle ein
Elektron vom Kern "eingefangen" wird. Dabei wird zugleich ein Neutrino
ausgesendet. Die fehlende Energie am Endpunkt des Zerfallsspektrums soll
Aufschluss über die Neutrinomasse geben.
"Wir wollen diesen Ansatz langfristig so weiterentwickeln, dass daraus die
empfindlichste direkte Methode zur Bestimmung der Masse von Neutrinos wird", so
der Heidelberger Physiker zu den Zielen des Vorhabens. Die Wissenschaftler
erhoffen sich darüber hinaus neues Grundlagenwissen über Elementarteilchen
generell. "Die neue Detektortechnologie hält zudem ein hohes Potential für
weitere Experimente in der Teilchenphysik und angrenzenden Fachgebieten bereit",
so Christian Enss. Die Heidelberger Arbeiten im Rahmen der DFG-Forschergruppe
ECHo werden mit rund 1,4 Millionen Euro gefördert.
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