Nach den Modellen entstehen bei der Kernfusion im Innern der Sonne riesige Mengen von Neutrinos. Das sind geisterhafte Teilchen, die selbst durch die Erde völlig ungehindert hindurch fliegen und nur ganz selten mit anderer Materie reagieren.
Doch in den Experimenten der Teilchenphysiker zeigten sich deutlich weniger Sonnenneutrinos als erwartet. Die Astronomen hielten die Experimente für zu unempfindlich, während die Teilchenphysiker die Sonnenmodelle als zu ungenau abqualifizierten.
Das Schwarze-Peter-Spiel hatte vor knapp 15 Jahren ein Ende. Da entdeckten die Forscher, dass sich Neutrinos – von denen es drei Sorten gibt – während des Fluges ineinander verwandeln können. Sie ändern also ihr Aussehen.
Die Teilchenphysiker hatten nur deswegen zu wenige Neutrinos gemessen, weil viele ihrer Detektoren zunächst nur auf eine Neutrino-Sorte ausgerichtet waren. Ihnen waren die umgewandelten Neutrinos schlicht entgangen.
Dies änderte sich erst mit einem Experiment in einer kanadischen Mine, das alle drei Neutrino-Arten gleichzeitig aufspüren konnte.
Nach den Regeln der Quantenmechanik müssen Teilchen, die sich verwandeln, eine Masse haben. Doch laut Standardmodell der Elementarteilchen sollten die Neutrinos masselos sein.
Die jetzt mit dem Nobelpreis ausgezeichnete Entdeckung hat also das Sonnenrätsel gelöst – aber dem Modell der Teilchenphysiker einen schweren Schlag versetzt.