uni.kurier.aktuell 61/mai.2006 Aus dem - Universität Erlangen ...
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FORSCHUNG UND LEHRE<br />
Erlanger Forscher leiten die Entwicklung eines riesigen Neutrino-Teleskops<br />
Weltraumforschung in der Tiefsee<br />
Während die meisten Astronomen<br />
ihre Teleskope gen Himmel<br />
richten, um mehr über das Weltall<br />
und seine Geheimnisse zu erfahren,<br />
blickt eine internationale<br />
Forschergruppe unter Leitung<br />
des Erlanger Physikers<br />
Prof. Dr. Ulrich Katz in die genau<br />
entgegengesetzte Richtung:<br />
Katz, Inhaber des Lehrstuhls<br />
für Experimentalphysik,<br />
und sein Team planen ein riesiges<br />
Neutrino-Teleskop, das auf<br />
<strong>dem</strong> Grund des Mittelmeers<br />
verankert werden soll.<br />
Die vorbereitende Design-Studie<br />
für das Teleskop KM3NeT<br />
wird mit 20 Millionen Euro gefördert,<br />
neun Millionen davon<br />
kommen von der EU. In <strong>dem</strong> auf<br />
drei Jahre angelegten Projekt<br />
erarbeiten insgesamt 36 Forschungsinstitute<br />
aus Astroteilchenphysik,<br />
Teilchenphysik,<br />
Astrophysik sowie Meeresforschung<br />
und Tiefseetechnologie<br />
die genauen technischen Spezifikationen<br />
des Neutrino-Teleskops.<br />
Neutrinojagd auf <strong>dem</strong><br />
Meeresgrund<br />
Mit Hilfe des Teleskops wollen<br />
die Forscher versuchen, eines<br />
der größten Rätsel der Astrophysik<br />
zu lösen: die Frage nach<br />
der Herkunft der hochenergetischenkosmischen<br />
Strahlung. Diese<br />
Strahlung besteht aus<br />
Protonen und schwereren<br />
Atomkernen, die<br />
aus <strong>dem</strong> All kommend<br />
ständig die Atmosphäre<br />
der Erde bombardieren.<br />
Trotz jahrzehntelanger<br />
Anstrengungen ist es<br />
der Wissenschaft bis<br />
heute nicht gelungen, sicher<br />
zu sagen, woher<br />
die Teilchen kommen<br />
und wie die kosmischen<br />
Teilchenbeschle<strong>uni</strong>ger<br />
funktionieren.<br />
Von Neutrinos - winzigen<br />
Elementarteilchen - erhoffen<br />
sich die Wissenschaftler nun<br />
neue Hinweise. Die Neutrinos<br />
entstehen dort, so vermuten<br />
die Forscher, wo auch die kosmische<br />
Strahlung ihre Quelle<br />
hat. Neutrinos können zum Beispiel<br />
produziert werden, wenn<br />
ein schwarzes Loch und ein Begleitstern<br />
sich sehr eng umeinander<br />
drehen. Eine andere<br />
mögliche Quelle könnte in so<br />
genannter kalter „dunkler Materie“<br />
bestehen, die im Urknall<br />
produziert wurde. Die Teilchen<br />
der dunklen Materie stoßen zusammen<br />
und erzeugen dabei<br />
Neutrinos.<br />
Auf ihrem Weg zur Erde werden<br />
die Neutrinos von magnetischen<br />
oder elektrischen Feldern<br />
nicht abgelenkt, so dass<br />
man von ihrer Bewegungsrichtung<br />
auf ihren Herkunftsort<br />
schließen kann. Erreichen sie<br />
dann unseren Planeten, durchdringen<br />
die Neutrinos - anders<br />
als andere kosmische Teilchen<br />
- die Erde nahezu ungehindert.<br />
Denn Neutrinos gehen äußerst<br />
selten Reaktionen mit anderen<br />
Elementarteilchen ein. Dieses<br />
Phänomen wollen sich die<br />
Wissenschaftler zu Nutze machen:<br />
Um die Neutrinos nachzuweisen,<br />
setzen sie die Erde<br />
als Abschirmung gegen andere<br />
Teilchensorten ein und richten<br />
ihre Detektoren nach unten.<br />
Das Antares-Teleskop - der kleine Bruder von<br />
KM3NeT - wird bald vor der Küste von Marseille<br />
Neutrinos aufsprüren. Bild: Antares-Kollaboration<br />
Die Reaktionsunlust der Neutrinos<br />
stellt die Experimentalphysiker<br />
aber gleichzeitig vor ei-<br />
<strong>uni</strong>.<strong>kurier</strong>.<strong>aktuell</strong> <strong>61</strong>/<strong>mai.2006</strong><br />
3<br />
ne schwere Aufgabe. Um die<br />
Teilchen aufzuspüren und ihren<br />
Herkunftsort zu bestimmen,<br />
müssen sie riesige Detektoren<br />
bauen, in denen wenigstens einige<br />
der ankommenden Neutrinos<br />
eine Reaktion eingehen.<br />
Wenn die Neutrinos dann reagieren,<br />
erzeugen sie sekundäre,<br />
geladene Teilchen - so genannte<br />
Myonen. Die Myonen<br />
fliegen entlang der ursprünglichen<br />
Richtung des Neutrinos<br />
und strahlen dabei ein bläuliches<br />
Licht ab. Das Lichtsignal<br />
wird von einer Anordnung von<br />
bis zu mehreren Tausend hochempfindlicherPhotosensoren<br />
registriert und genau vermessen.<br />
<strong>Aus</strong> den so gewonnenen<br />
Daten lässt sich dann die<br />
Herkunft der Neutrinos rekonstruieren.<br />
Um mögliche<br />
Störungen durch das Tageslicht<br />
und durch von oben kommende<br />
Teilchen der kosmischen<br />
Strahlung auszuschalten,<br />
müssen die Detektoren unter<br />
Wasser in mehreren Kilometern<br />
Tiefe installiert werden.<br />
Den Südhimmel im Blick<br />
Erste Erfolge bei der Neutrinojagd<br />
konnte die Wissenschaft<br />
schon mit Teleskopen im Baikal-See<br />
und am Südpol erzielen.<br />
Im Mittelmeer sind<br />
weitere drei im Aufbau,<br />
darunter - mit starker Erlanger<br />
Beteiligung - das<br />
Antares-Teleskop, das<br />
etwa 0,03 Kubikkilometer<br />
groß ist. Die neuesten<br />
Detektoren sind noch<br />
deutlich größer und umfassen<br />
einen Kubikkilometer<br />
und mehr. So entsteht<br />
am Südpol das Teleskop<br />
IceCube, das<br />
den Nordhimmel beob-<br />
achten wird. KM3NeT<br />
soll ähnlich groß werden<br />
und den Südhimmel,<br />
insbesondere die zentrale<br />
Region unserer<br />
Galaxis, beobachten. Dort<br />
werden intensive Neutrino-<br />
Quellen vermutet.<br />
Gleichstellungspreis 2006<br />
Jetzt bewerben<br />
Parfüm analysieren, Fruchtsaftkonzentrate<br />
herstellen oder<br />
den Computer vor Eindringlingen<br />
schützen: Das Mädchen+<br />
Technik-Praktikum ist nicht das<br />
einzige Projekt der Technischen<br />
Fakultät, das Mädchen mit<br />
spannenden Angeboten an die<br />
sonst eher männerdominierten<br />
Natur- und Technikwissenschaften<br />
heranführen möchte.<br />
Auch der Girls’ Day und das<br />
Mentoring-Programm Ariadne<br />
sollen Mädchen für ein technikwissenschaftliches<br />
Studium<br />
begeistern oder die Karriereplanung<br />
erleichtern. Für dieses<br />
Engagement wurde der Technischen<br />
Fakultät vergangenen<br />
November der Gleichstellungspreis<br />
der Uni <strong>Erlangen</strong>-Nürnberg<br />
verliehen. Die <strong>Aus</strong>zeichnung,<br />
die mit 10.000 Euro dotiert<br />
ist, soll nun jährlich an ein<br />
besonders gelungenes Projekt<br />
zur Gleichstellung von Frauen<br />
und Männern an der <strong>Universität</strong><br />
vergeben werden. Mit <strong>dem</strong><br />
Preisgeld können bestehende<br />
Aktivitäten fortgeführt oder<br />
neue ins Leben gerufen werden.<br />
Das nächste Mal wird der<br />
Gleichstellungspreis zum Dies<br />
aca<strong>dem</strong>icus, am 4. November<br />
2006, verliehen. Dafür bewerben<br />
können sich Mitglieder<br />
oder Einrichtungen der <strong>Universität</strong>.<br />
Vorschläge oder Selbstbewerbungen<br />
sind bis zum 30.<br />
J<strong>uni</strong> 2006 an die Hochschulleitung<br />
der Friedrich-Alexander-<br />
<strong>Universität</strong> <strong>Erlangen</strong>-Nürnberg,<br />
Schlossplatz 4, 91054 <strong>Erlangen</strong><br />
zu richten. Über die Vergabe<br />
des Preises entscheidet<br />
die Hochschulleitung auf der<br />
Grundlage der Empfehlung der<br />
AG Chancengleichheit.<br />
<strong>Aus</strong>führliche Informationen<br />
zum Gleichstellungspreis der<br />
<strong>Universität</strong> <strong>Erlangen</strong>-Nürnberg<br />
gibt es im Internet, auf der Webseite<br />
der Frauenbeauftragten<br />
unter:<br />
www.frauenbeauftragte.<br />
<strong>uni</strong>-erlangen.de
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