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Neutrinos haben Masse

Viele Jahre war ein großes Rätsel, ob Neutrinos und Antineutrinos wie Photonen aus reiner Energie bestehen, oder ob sie – wie Elektronen – eine Zusammensetzung aus Energie und Materie sind und damit Masse besitzen.

Sven Carlsson |
    Nach einem 145tägigen Experiment zeigte jetzt ein internationales Team von Wissenschaftlern erneut: Neutrinos haben Masse.

    Neutrinos und ihre Antimaterie – die Antineutrinos – können die meiste Materie leicht ohne Wechselwirkung passieren – Blei eingeschlossen. Deshalb sind sie so schwer nachzuweisen.

    Um sie zu finden, brauten Forscher eine Art chemische Suppe, in der die geheimnisvollen Neutrinos mit den Atomen der Suppe reagieren. Den Anteil der Neutrinos, die mit der Mixtur reagieren, können Wissenschaftler berechnen.

    Bereits bei zahlreichen früheren Versuchen stellte sich heraus, dass die auf der Erde gemessenen Sonnenneutrinos wesentlich weniger sind als erwartet. Das könnte darauf hinweisen, dass Neutrinos zwischen verschiedenen Zuständen schwingen – von einer in den Detektoren nachweisbaren zu einer nicht nachweisbaren Charakteristik. Diese sogenannten Neutrino-Oszillationen hängen von der gespeicherten Energie der Neutrinos ab und sind theoretisch nur möglich, sofern Neutrinos eine Masse haben. Für die Neutrinoforschung entwickelten die Japaner in Kamioka den KamLAND-Detektor. Er maß ein Defizit von Antineutrinos, die in etwa 100 bis 200 Kilometer entfernten Atomreaktoren erzeugt wurden. Dieses Defizit dürfte ein weiterer Beweis dafür sein, dass Neutrinos Masse haben.