ANTARES - ein Blick in den Weltraum mit Neutrinos

27.08.2003 - (idw) Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg

Sehen kann man Neutrinos nicht. Sie passieren die Netzhaut genauso unbemerkt, wie sie die Erde in ihrem gesamten Durchmesser durchqueren können, ohne eine Spur zu hinterlassen. Trotzdem eröffnen solche Elementarteilchen tiefere Einblicke als das Licht und könnten sogar dunkle Materie sichtbar machen - wenn es gelingt, genügend dieser flüchtigen Informanten einzufangen. Am Physikalischen Institut der Universität Erlangen-Nürnberg sind die Lehrstühle von Prof. Dr. Gisela Anton und Prof. Dr. Uli Katz am Neutrinoteleskop ANTARES beteiligt, das zur Zeit in einem europäischen Gemeinschaftsprojekt in 2400 Metern Tiefe vor der Küste von Marseille aufgebaut wird.


Skizze des Antares-Detektors. Da Neutrinos äußerst selten eine Reaktion eingehen, ist es sehr schwierig und aufwändig, Neutrinos zu detektieren. Erschwerend kommt hinzu, dass hochenergetische Neutrinos in relativ geringer Anzahl erzeugt werden. Deshalb benötigt man zum Nachweis hochenergetischer Neutrinos sehr große Detektoren, die üblicherweise in internationalen Kollaborationen entwickelt und betrieben werden, wie z.B. das Antares-Projekt.

Das ANTARES-Teleskop wird aus zwölf "strings" bestehen, die jeder am Boden verankert sind und von einer Boje am 480 m entfernten Ende straff nach oben gehalten werden.An den "strings" befinden sich auf 25 "Etagen" je drei Photosensoren, die wie große Augen aussehen und die das Cerenkovlicht vermessen sollen, das bei einer Neutrinoreaktion entsteht. Ein Neutrino kann bei einem Stoß mit einem Atomkern des Wassers (Wasserstoffkern oder Sauerstoffkern) ein Müon erzeugen. Dieses Müon fliegt entlang der ursprünglichen Richtung des Neutrinos und legt dabei eine Strecke von ca. 100 m im Wasser zurück. Es emittiert auf diesem Weg gewissermaßen als Bremsspur Cerenkovlicht. Dieses von den Photosensoren nachgewiesene Lichtsignal wird elektronisch aufbereitet, digitalisiert und über das Kabel an Land geschickt, wo es weiter analysiert und gespeichert wird. Das ANTARES-Teleskop soll bis 2006 fertiggestellt werden.