Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Erlanger Forscher leiten europäisches Groß-Projekt für Neutrino-Teleskop

05.04.2006


Während die meisten Astronomen ihre Teleskope gen Himmel richten, um mehr über das Weltall und seine Geheimnisse zu erfahren, blickt eine internationale Forschergruppe unter Leitung des Erlanger Physikers Prof. Dr. Ulrich Katz in die genau entgegengesetzte Richtung: Professor Katz, Inhaber des Lehrstuhls für Experimentalphysik (Astroteilchenphysik) an der Universität Erlangen-Nürnberg, und sein Team planen ein riesiges Neutrino-Teleskop, das den Namen KM3NeT trägt und auf dem Grund des Mittelmeers verankert werden soll. Eine vorbereitende Design-Studie wird mit 20 Millionen Euro gefördert, neun Millionen davon kommen von der EU. An dem auf drei Jahre angelegten Projekt arbeiten insgesamt 36 Forschungsinstitute aus Astroteilchenphysik, Teilchenphysik, Astrophysik sowie Meeresforschung und Tiefseetechnologie mit. Etwa einhundert der beteiligten Wissenschaftler treffen sich zum Projektstart vom 11. bis zum 13. April 2006 in Erlangen, um dort das erste Projektjahr zu planen und Aufgaben zu verteilen. Die Auftaktveranstaltung findet am 11. April, um 9.30 Uhr im Erlanger Physikum, Hörsaal HG, Staudtstraße 5, Erlangen, statt.



Ziel der europäischen Design-Studie wird es sein, innerhalb der kommenden drei Jahre die genauen technischen Spezifikationen des KM3NeT-Neutrino-Teleskops zu erarbeiten und zu dokumentieren. Auf dieser Grundlage soll dann die Finanzierung des etwa 200 Millionen Euro teuren Projekts sichergestellt und zügig mit dessen Realisierung begonnen werden. Intensiv eingebunden in die Design-Studie sind Institute aus dem Bereich der Meeresforschung und -technologie, die einerseits ihre Expertise in das Design des Neutrino-Teleskops einbringen, andererseits aber auch die entstehende Tiefsee-Infrastruktur für Forschung in Bereichen wie zum Beispiel Meeresbiologie, Geologie, Geophysik, Ozeanographie und Umweltwissenschaften nutzen werden. KM3NeT ist somit eine multidisziplinäre Forschungs-Infrastruktur und wird als solche auf der Prio-

... mehr zu:
»Detektoren »Neutrinos »Strahlung »Teilchen

ritätenliste des European Strategy Forum on Research Infrastructures geführt.

Neutrinojäger auf dem Meeresgrund


Mit Hilfe des KM3NeT-Teleskops wollen die Forscher versuchen, eines der größten Rätsel der Astrophysik zu lösen: die Frage nach der Herkunft der hochenergetischen kosmischen Strahlung. Diese Strahlung besteht aus Protonen und schwereren Atomkernen, die aus dem Weltall kommend ständig die Atmosphäre der Erde bombardieren. Trotz jahrzehntelanger Anstrengungen ist es der Wissenschaft bis heute nicht gelungen, sicher zu sagen, woher die Teilchen kommen und wie die kosmischen Teilchenbeschleuniger funktionieren.

Von Neutrinos - winzigen Elementarteilchen, die durch das Weltall rasen - erhoffen sich die Wissenschaftler nun neue Hinweise. Für die astrophysikalische Forschung sind in den letzten Jahren sehr hochenergetische Neutrinos in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Diese Neutrinos entstehen dort, so vermuten die Forscher, wo auch die kosmische Strahlung ihre Quelle hat. Neutrinos können zum Beispiel produziert werden, wenn ein schwarzes Loch und ein Begleitstern sich sehr eng umeinander drehen und dabei Materie vom Begleitstern auf das schwarze Loch übergeht. Eine andere mögliche Quelle hochenergetischer Neutrinos könnte in so genannter kalter "dunkler Materie" bestehen. Diese dunkle Materie könnte im Urknall bei der Geburt unseres Universums produziert worden sein. Die Teilchen der dunklen Materie können zusammenstoßen und dabei Neutrinos erzeugen.

Auf ihrem Weg zur Erde werden die Neutrinos von magnetischen oder elektrischen Feldern nicht abgelenkt, so dass man von ihrer Bewegungsrichtung auf ihren Herkunftsort schließen kann. Erreichen sie dann unseren Planeten, durchdringen die Neutrinos - anders als andere kosmische Teilchen - die Erde nahezu ungehindert. Denn Neutrinos gehen äußerst selten Reaktionen mit anderen Elementarteilchen ein. Dieses Phänomen wollen sich die Wissenschaftler zu Nutze machen: Um die Neutrinos nachzuweisen, setzen sie die Erde als Abschirmung gegen alle anderen Teilchensorten ein und richten deshalb ihre Detektoren nach unten.

Die Reaktionsunlust der Neutrinos stellt die Experimentalphysiker aber gleichzeitig vor eine schwere Aufgabe. Um die Teilchen aufzuspüren und ihren Herkunftsort zu bestimmen, müssen sie riesige Detektoren bauen, in denen wenigstens einige der ankommenden Neutrinos eine Reaktion eingehen. Wenn die Neutrinos dann reagieren, erzeugen sie sekundäre, geladene Teilchen - so genannte Myonen. Die Myonen fliegen entlang der ursprünglichen Richtung des Neutrinos und legen dabei eine Strecke von bis zu mehreren Kilometern zurück. Sie strahlen auf diesem Weg ein bläuliches Licht ab. Das Lichtsignal wird von einer Anordnung von bis zu mehreren Tausend hochempfindlicher Photosensoren registriert und genau vermessen. Aus den so gewonnenen Daten lässt sich dann die Herkunft der Neutrinos rekonstruieren. Um mögliche Störungen durch das Tageslicht und durch von oben kommende Teilchen der kosmischen Strahlung auszuschalten, müssen die Detektoren unter Wasser in mehreren Kilometern Tiefe installiert werden.

Erste Erfolge bei der Neutrino-Jagd konnten die Physiker schon mit Neutrino-Teleskopen im Baikal-See in Sibirien und dem Amanda-Detektor am Südpol erzielen. Im Mittelmeer sind drei solcher Experimente im Aufbau, darunter - mit starker Erlanger Beteiligung - das Neutrino-Teleskop Antares, das etwa 0,03 Kubikkilometer groß ist. Um der Neutrino-Astronomie zum Durchbruch zu verhelfen, müssen jedoch Detektoren errichtet werden, die einen Kubikkilometer und mehr umfassen. Am Südpol entsteht bis zum Jahr 2010 in dieser Größenordnung ein Teleskop namens IceCube. IceCube wird den Nordhimmel beobachten, wohingegen das Blickfeld von KM3NeT - das ähnlich groß werden soll - den Südhimmel und insbesondere die zentrale Region unserer Galaxis umfassen wird, wo intensive Neutrino-Quellen vermutet werden.

Weitere Informationen für die Medien:

Prof. Dr. Uli Katz
Tel.: 09131/85-27072
katz@physik.uni-erlangen.de

Ute Missel | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-erlangen.de/

Weitere Berichte zu: Detektoren Neutrinos Strahlung Teilchen

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Expedition ans Ende der Welt
29.11.2016 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lakkolithe können auch während eines Vulkanausbruchs entstehen
24.11.2016 | Johannes Gutenberg-Universität Mainz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie