Japan: Neutrinoforscher melden Erfolge

(01. März 2010/fa.) – Der Teilchenbeschleuniger J-PARC in Japan ist erfolgreich gestartet. 295 Kilometer legten die von der Maschine erzeugten Neutrinos unterirdisch zurück, ehe der gigantische Untergrund-Detektor die ersten „Einschläge“ registrierte. Weltweit sind Wissenschaftler im Wettlauf um die spektakulärsten Erkenntnisse in der Neutrinoforschung und um die leistungsfähigsten Maschinen.

An der T2K-Kollaboration sind über 500 Physiker aus 62 Institutionen und 12 Ländern beteiligt, darunter auch die Gruppe von ETH-Professor André Rubbia vom Institut für Teilchenphysik. Sie ist unter anderem verantwortlich für den Magneten, welcher zum nahen, 280 Meter von der Quelle entfernten Detektor gehört und den im J-PARC erzeugten Neutrinostrahl misst.

Der jetzt in Japan erzeugte Neutrinostrahl sei der weltweit stärkste, erklärten Verantwortlichen in Japan. Abgeschossen wurden die Teilchen von der jetzt in Betrieb genommenen Neutrino-Strahllinie im P-PARC-Labor von Tokai, eine Zugstunde von Tokio entfernt. Registriert wurden die Teilchen vom Super-Kamiokande, einem riesigen Teilchendetektor in Kamioka.

Die Wissenschaftler sehen den gelungenen Start des Experiments als «grossen Schritt vorwärts». Cern-Generaldirektor Rolf Heuer gratulierte der Kollaboration. Es sei eine grossartige Leistung, den ersten Neutrino-Superstrahl der Welt zum Laufen gebracht zu haben. Der Strahl ist seit anfangs 2010 in Betrieb. Dieser werde die Erkenntnisse über die flüchtigen Partikel massiv verbessern. Auch Fermilab-Direktor Pier Oddone sprach von einem «Meilenstein für das schnell wachsende Gebiet der Neutrino-Physik».

Das Experiment soll dazu dienen, das Phänomen der Neutrino-Oszillation zu untersuchen. Neutrinos sind elektrisch neutrale Elementarteilchen. Drei Typen sind bekannt: Elektron-, Myon- und Tau-Neutrinos. Bei Neutrinos treten kaum Wechselwirkungen mit der Materie auf und daher können sie theoretisch den gesamten Erdball durchqueren. Diese Teilchen galten lange als unveränderlich, ehe den Physikern klar wurde, dass Neutrinos von einer Form in eine andere übergehen, was als Neutrino-Oszillation bezeichnet wird.

Mit jeder neuen Erkenntnis der Wissenschaftler werden die Fragen mehr. «Dass es Materie gibt, ist eines der grössten Rätsel der Kosmologie», sagte Andreas Badertscher, Oberassistent in André Rubbias Gruppe.