Im Jahr 2026 wurde der Nobelpreis für Physik für die Erforschung von Neutrinos — den sogenannten „Geisterteilchen“ — verliehen. Der US-Physiker George Fuller von der University of California in San Diego hat neue Details über diese Elemente enthüllt und erklärt, wie sie helfen können, die größten Geheimnisse des Universums zu lüften, berichtet RBC-Ukraine unter Bezugnahme auf die Universität.

Warum Neutrinos als „Geister“ bezeichnet werden

Neutrinos sind Elementarteilchen, die nicht in kleinere Elemente zerfallen und praktisch nicht mit Materie wechselwirken. Dank ihrer schwachen Wechselwirkung passieren sie ungehindert jegliche Hindernisse, einschließlich Lichtjahre von Blei, und brechen aus den extremsten Bedingungen aus — aus den Epizentren von Sternexplosionen und der Umgebung schwarzer Löcher. Ihre Bewegungsgeschwindigkeit ist nahe an der Lichtgeschwindigkeit, wodurch sie kolossale Entfernungen im Raum überwinden können.

Ausmaß: Wie viele Neutrinos uns umgeben

Schätzungen von Wissenschaftlern zufolge fliegen jede Sekunde etwa 100 Milliarden Neutrinos durch jeden Quadratzentimeter des menschlichen Körpers. Auf jedes Atom im Universum entfällt etwa eine Milliarde solcher Teilchen. Je nach Energieniveau sind sie in der Lage, eine jahrelange Lichtschicht aus Blei zu durchdringen, während sie für die umgebenden Strukturen praktisch unsichtbar bleiben.

Von Paulis Hypothese zum IceCube-Detektor

Die Existenz von Neutrinos wurde erstmals in den 1930er Jahren von Wolfgang Pauli vorhergesagt, doch sie konnten erst 1956 im Rahmen des Projekts „Poltergeist“ experimentell bestätigt werden. Heute wird zu ihrer Entdeckung der weltweit größte Detektor IceCube genutzt, der sich in der Antarktis befindet. Er besteht aus tausenden Lichtsensoren, die in einen Kubikkilometer Eis getaucht sind: Beim Zusammenstoß hochenergetischer Neutrinos mit dem Eis entstehen blassblaue Lichtblitze — die Tscherenkow-Strahlung. Gleichzeitig registriert der Detektor nur wenige Dutzend extrem leistungsstarke kosmische Neutrinos pro Jahr.

Ein neues Fenster in das frühe Universum

Die Neutrinoforschung eröffnet der Menschheit ein neues Fenster zur Untersuchung der ersten Momente nach dem Urknall und dem frühen Universum. Neben dem antarktischen Detektor befasst sich das Simons-Observatorium in der Atacama-Wüste mit der Erforschung antiker Neutrinos, indem es die kosmische Hintergrundstrahlung untersucht. Die Gesamtheit dieser Daten ermöglicht es Wissenschaftlern, ein Bild der frühesten Phasen der Kosemevolution zu rekonstruieren.