Raumcon
Astronomie => Technik & Wissenschaft: Astronomie => Thema gestartet von: Ho_Jintao am 12. August 2006, 14:52:39
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Wenn ich dass richtig verstanden habe rasen täglich Neutronen durch meinen Körper, ohne mir groß zu schaden.
Neutrinos. Du meinst bestimmt Neutrinos. Die Neutronen hätten sich sehr auf unsere Atmosphäre Gefreut und mit den Luftpartikeln reagiert. Der wechselwirkungsquerschnitt der Neurtrinos ist dagegen sehr gering. So gering, dass es auch ohne weiteres durch die Erde durchfliegt ohne zu vechselwirken.
Jedoch diese Neutrinos stellen keine Gefahr dar, weil wenn es keine WEchselwirkung vorhanden ist, kann auch kein *Schaden* eingerichtet werden.
Vielen Dank für die Hilfe. Ich meinte natürlich Neutrinos. Das kommt davon, wenn man aus dem Kopf heraus zitiert, ohne sich zu vergewissern.
Viele GRüße
Ho
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Hi
das gehört zwar in einen anderen Thread, aber seis drum:
Was sind Neutrinos?
In dem "Standardmodell der Teilchenphysik" wird gezeigt, daß die Welt aus einer kleinen Zahl von Elementarteilchen aufgebaut ist. Vier Kräfte bestimmen die Wechselwirkungen dieser Teilchen.
Die Kräfte sind:
die Gravitation, die auf die Masse der Teilchen wirkt,
die elektromagnetische Kraft, die auf die elektrische Ladung wirkt,
die starke Kraft, die auf Teilchen wirkt, die am Aufbau der Atomkerne beteiligt sind
und die schwache Kraft, die nach bestimmten Regel den Teilchen erlaubt, ihre Identität zu wechseln, "in andere Teilchen zu zerfallen".
Neutrinos sind Teilchen, die nur eine sehr kleine Masse haben. Sie sind elektrisch neutral. Die starke Kraft wirkt nicht auf sie. Sie treten nur als Partner in Zerfalls- oder Umwandlungsprozessen in Erscheinung. In solchen Prozessen können sich Elektronen und Elektron-Neutrinos oder Myonen und Myon-Neutrinos jeweils ineinander umwandeln.
Warum kann man Astronomie mit Neutrinos betreiben?
Neutrinos entstehen bei Kernprozessen (Sonne, Supernova) und Teilchen-Wechselwirkungen (Atmosphäre, kosmische Beschleuniger) in Sternen und Galaxien. Weil die Neutrinos nicht elektrisch geladen sind, werden sie nicht von den Magnetfeldern der Erde, der Sonne oder des Kosmos abgelenkt. Sie erreichen uns gradlinig. Weil alle Kräfte, die die anderen Teilchen zwingen, ihre Energie auf ihrem Weg zur Erde an Photonen, Gas, Staub oder Sterne abzugeben, nicht auf die Neutrinos wirken, erreichen sie die Erde mit der Energie, mit der sie produziert worden sind. Während das Licht, das wir von den Himmelsobjekten sehen, von deren Oberfläche stammt, gelangen die Neutrinos aus den tieferen Schichten der Objekte zu uns.
Welche Objekte gibt es am Neutrino-Himmel?
Bis heute wurden Neutrinos aus der Sonne, einer Supernova und der Atmosphäre beobachtet. Eine ganze Reihe möglicher Quellen wird in der Literatur diskutiert. Die Existenz der kosmischen Strahlung bei den höchsten Energien ist kaum ohne die Beteiligung von Protonen denkbar. In Proton-Wechselwirkungen werden auch Neutrinos erzeugt. Deshalb vermutet man, daß die Quellen jener kosmischer Strahlen auch Neutrinoquellen sind.
Aus: http://www.astroteilchenphysik.de/index.html
::)
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Oh, da habe ich doch noch eine kleine aber entscheidende Ungenauigkeit im obigen Artikel entdeckt:
Neutrinos sind Teilchen, die nur eine sehr kleine Masse haben.
Das ist hochspekulativ. Bisher ist man davon ausgegangen, dass Neutrinos keine Masse haben, daher durch "ALLES" dringen.
Wenn sie allerdings auch nur eine winzige Masse hätten, wäre mit einem Schlag das "Problem" der dunklen Materie gelöst. Eben durch die unendliche Zahl von Neutrino-Masse.
Da bin ich aber mal auf die Lösung gespannt, hoffentlich demnächst..!
:)
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Oh, da habe ich doch noch eine kleine aber entscheidende Ungenauigkeit im obigen Artikel entdeckt:
Neutrinos sind Teilchen, die nur eine sehr kleine Masse haben.
Das ist hochspekulativ. Bisher ist man davon ausgegangen, dass Neutrinos keine Masse haben, daher durch "ALLES" dringen.
Wenn sie allerdings auch nur eine winzige Masse hätten, wäre mit einem Schlag das "Problem" der dunklen Materie gelöst. Eben durch die unendliche Zahl von Neutrino-Masse.
Da bin ich aber mal auf die Lösung gespannt, hoffentlich demnächst..!
:)
Wenn ich Wikipedia richtig lese kann man bei bestimmten Berechnungen die Masse von Neutrinos zu Null setzen, aber sie ist nicht Null. Zitat:
"Neueste Messungen belegen, dass Neutrinos tatsächlich eine (im Vergleich zu den assoziierten geladenen Leptonen sehr kleine) von Null verschiedene Ruhemasse besitzen, denn Massenunterschiede zwischen den Neutrinogenerationen sind eine Voraussetzung dafür, dass sie sich von einer Neutrinoart in eine andere umwandeln können (Neutrinooszillation). Im Jahr 2002 wurden Oszillationen von solaren Neutrinos durch das SNO nachgewiesen."
Ich bin allerdings nicht sicher, ob damit das Problem der dunklen Materie gelöst ist.
Viele Grüße
Ho
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Hoi Ho
ja gut, eine winzige Masse nahe bei Null, vielleicht:
http://www.quantenwelt.de/elementar/neutrinos.html
Nur bedenke: Wenn Neutrinos auch nur eine Masse von 0,0000000000001 %hätten, wären sie ziemlich unangenehm zerstörerisch, und das sind sie ja nicht.
Auch hier müssen wir die weitere Forschung abwarten
Aber wir bleiben ja dran
:)
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Nur bedenke: Wenn Neutrinos auch nur eine Masse von 0,0000000000001 %hätten, wären sie ziemlich unangenehm zerstörerisch, und das sind sie ja nicht.
Wenn Du eine Prozentzahl angibst, solltest Du schon sagen, auf was Du Dich beziehst...
Die Masse von Neutrinos konnten wir zwar noch nicht messen, aber wir koennen aus verschiedenen Beobachtungen Obergrenzen fuer die Masse ableiten. Wir wissen also, dass Neutrinos deutlich weniger als 10 eV Ruhemasse haben (ich schreib mal die Masse als Energie, das kann ja jeder leicht umrechnen wg. E=mc2). Das reicht nicht, um die dunkle Materie, die wir zum Beispiel in Rotationskurven von Galaxien wahrnehmen oder in der Geschwindigkeitsverteilung von Galaxien in Galaxienhaufen, zu erklaeren.
Also: Selbst wenn die Neutrinos eine Masse groesser als Null haben, so werden sie nicht die Dunkle Materie im All erklaeren koennen.
Gruss
Volker
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Scheinbar ist man sich nun doch einig in der Wissenschaft, dass Neutinos ein kleine, winzige Masse haben.
RÄTSELHAFTE NEUTRINOS
Detektor für die Geisterfahrer des Kosmos
Von Stefan Schmitt
Neutrinos rasen ständig durch uns hindurch - und tragen dabei Informationen vom Rand des Universums mit sich. In einem Kubikkilometer-großen Detektor in der Antarktis kommen Physiker den raren blauen Blitzen jetzt auf die Spur.
Unter der Oberfläche der Eiswelt regen subtilste Signale aus einer ganz anderen Unendlichkeit die Fantasie an: Höchst flüchtige Teilchen ohne elektrische Ladung und wahrscheinlich beinahe masselos, künden von Supernovae, von zusammenstoßenden schwarzen Löchern, von der Kernfusion im Inneren von Sternen.
Genau am Südpol suchen Physiker in einem Eiswürfel mit einem Kilometer Kantenlänge und rund einer Milliarde Tonnen Gewicht nach den auch als Geister- oder Phantomteilchen bekannten: "Neutrinos haben das Potential, ideale kosmische Boten zu sein", schreibt der Physiker Francis Halzen in der Wissenschaftszeitschrift "Science".
"Kosmologen haben in den letzten Jahren enorme Fortschritte gemacht, indem sie die Masse des Universums, seine Geometrie und seine Ausbreitungsgeschwindigkeit bestimmt haben", fasst die "Science"-Redaktion zusammen. "Aber diese Einblicke haben auch enthüllt, was wir alles noch nicht über das Universum wissen." Nun, so "Science", liege die Hoffnung auf dem relativ neuen Forschungsfeld der Teilchenastrophysik - das kosmische Partikel einfangen will, um die Bausteine des Universums zu enträtseln.
Diese Bausteine haben exotische Namen, schwer vorstellbare Eigenschaften und wenn Physiker über sie sprechen, gemahnt es den Laien nicht selten an blanke Esoterik. So zum Beispiel: Billionen von Neutrinos fliegen jede Sekunde durch unseren Körper. Doch wir spüren nichts davon. Auch nur ein Einziges zu fangen, ist eine gewaltige technische Herausforderung. Eingeweihten jedoch können diese kosmischen Geisterfahrer viel über die Prozesse in der Unendlichkeit des Universums enthüllen.
Leider werden diese Spuren kosmischer Ereignisse nur allzu oft verwischt - weil auch subatomare Teilchen miteinander interagieren, sich dabei ändern oder zu neuen verbinden können. Nur Neutrinos tun das kaum. "Ihre Interaktionen mit Materie sind extrem schwach", beschreibt Halzen. "Dies kann durchaus von Vorteil sein, weil uns unversehrte hochenergetische Neutrinos vom Rand des Universums erreichen könnten, von der unmittelbaren Nachbarschaft schwarzer Löcher, und - hoffentlich - von den nuklearen Brennöfen, in denen die kosmische Strahlung geboren wurde."
Erst im vergangenen Jahr hatten US-Physiker in einem Experiment Hinweise darauf gefunden, dass Neutrinos doch eine Masse besitzen, wenn auch eine sehr geringe. Vorher hielt man sie für gänzlich masselos.
Trifft ein Neutrino - was geradezu lächerlich unwahrscheinlich ist - auf einen Atomkern der Wassermoleküle im Eis, entsteht ein blauer Lichtblitz.
Nur Blitze, die von unten kommen, wird der neue Detektor namens IceCube messen. Denn jene hochenergetischen Neutrinos, die auf dem Weg zum Südpol die gesamte Erde durchquert haben, müssen kosmischen Ursprungs sein. Messen mehrere Sensoren einen Blitz, lassen sich auch Energie und Richtung bestimmen. Das erlaubt Rückschlüsse auf den Ursprung des Teilchens.
Vergrabene Detektoren sollen den Himmel öffnen
Vor knapp einem Jahr, im Februar 2006, haben IceCube-Sensoren das erste Geisterteilchen am Südpol gemessen, das klar kosmischen Ursprungs war. Die beteiligten Wissenschaftler analysieren gerade die Daten der ersten sechs Monate. Der Riesendetektor - für die Physik ein ähnliches Großprojekt wie der Large Hadron Collider (LHC) unter den Genfer Bergen oder der internationale Fusionsreaktor Iter - funktioniert prinzipiell, soviel kann man jetzt bereits sagen. In den Neutrino-Beiträgen der aktuellen "Science" blicken Forscher voraus. Sie erhoffen sich in den kommenden Jahren gewaltige Fortschritte in der Physik:
Michael Turner von der University of Chicago argumentiert, dass Geheimnisse der Neutrinos helfen könnten, die Theorie der kalten schwarzen Materie zu klären. Diese beschreibt, wie das Universum sich formte - und dessen sichtbarer Teil entstand.
Bernard Sadoulet von der University of California in Berkeley schreibt, um tiefer in die Frage nach der Dunklen Materie einzusteigen, müssten Partikel-Kandidaten wie die bislang nur als Hirngespinste existierenden Wimps entdeckt werden. Neue Detektoren sollen dabei helfen.
Eli Waxman vom israelischen Weizmann-Forschungsinstitut beschreibt die Entdeckung von Neutrinos aus der Sonne - und wie mit den neuen Detektoren auch Geisterteilchen aus ferneren Sternen entdeckt und analysiert werden können.
Felix Aharonian vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik findet, dass neue Detektoren die Gammastrahlenphysik zu einer "wahrhaft beobachtenden Disziplin" gemacht haben. Schluss mit der Beschränkung auf Spekulationen, jetzt wird gemessen, lautet der Tenor. IceCube und Co werden die Zahl bekannter Quellen hochenergetischer Strahlung im All dramatisch erhöhen, glaubt Aharonian - "mit gewaltigen Auswirkungen auf die Physik, die Kosmologie und Teilchen-Astrophysik."
Seit der Inbetriebnahme im Februar 2000 hat Amanda mit 650 Glaskugeln nur durchschnittlich vier Geisterteilchen pro Tag gemessen. Seit dem Antarktissommer zur Jahreswende 2004/2005 haben die ersten IceCube-Sensoren Amanda ergänzt. Aber erst im Südsommer der Jahre 2008/2009 rechnen die Forscher mit dem kompletten Kubikkilometer-Detektor. Mit den darin beobachteten blauen Blitzen wollen die Physiker eine völlig neue Karte des Universums basteln: eine, auf der die Quellen der Geisterteilchen eingezeichnet sind.
Forschung an den unwirtlichsten Orten
Rund 300 Millionen US-Dollar soll IceCube insgesamt kosten. Einen Großteil der Kosten tragen die USA. Deren National Science Foundation (NSF) bietet den Neutrinosforschern auch Obdach am Ende der Welt: Sie können die Amundsen-Forschungsstation der NSF am Südpol benutzen. Die Glaskugeln mit den empfindlichen Detektoren kommen aus den USA, Schweden und Deutschland.
(http://www.spiegel.de/img/0,1020,769150,00.jpg)
Hier das System der "Eis-Kugeln"
"Die Ursprünge der energiereichsten Teilchen, die je beobachtet wurden, der kosmischen Strahlung, werden wir in den nächsten Paar Jahren zu entschlüsseln beginnen", schreibt die Astrophysikerin Angela Olinto von der University of Chicago in "Science". Binnen eines Jahrhunderts nach der Entdeckung der kosmischen Strahlung im Jahr 1912 durch Victor Hess, könne deren "Geheimnis entschlüsselt" werden, so Olinto.
Ihre Kollegen, die an Geschwister-Projekten von IceCube arbeiten, haben sich kaum wirtlichere Standorte ausgesucht: Technisch vergleichbare Detektoren werden derzeit am Boden des kaspischen Meeres aufgebaut und in 2400 Metern Tiefe am Grund des Mittelmeers.
Auszug aus:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,druck-457929,00.html
In die Antarktis wollte ich eigentlich schon immer mal, auch wenns dort eher etwas frostig ist...
::)
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Hallo!
habe den Link zum folgenden Bericht zwar schon an passender Stelle hier im Forum hinterlegt, aber da es zum Thema vielleicht aufschlussreich sein könnte tue ich diesen hier für zukünftiges auch noch bei:
http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,476922,00.html
Sonnige Grüße
Thomas
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Moin,
das *ANTARES* Neutrinoteleskop ist ein unterseeisches Grossinstrument, welches für die Detektion von Neutrinos im Mittelmeer errichtet wurde. Es ist auf dem Meeresboden in etwa 2.500 m Tiefe, 30 km vor der Küste von Toulon in Südfrankreich errichtet worden. Dieses Teleskop besteht
sogenannten Detektorstrings, an denen jeweils 75 optische Module mit Photomultipliern angebracht sind. Der Nachweis von Neutrinos im *ANTARES* Experiment erfolgt nach dem Tscherenkow-Prinzip. Neutrinos erreichen uns aus Regionen des Kosmos, von denen nie ein Lichtstrahl zu uns dringen kann und öffnen so ein neues Fenster zum Universum.
Die Neutrinos, nach denen mit Teleskopen gefahndet wird, haben hunderttausendmal höhere Energie als jene von Sonne und Supernova. Wenn ein hochenergetisches Neutrino mit einem Atomkern zusammenprallt, verwandelt es sich in ein Myon, eine Art schweres Elektron. Dieses Myon übernimmt den größten Teil der Energie des Neutrinos und rast in annähernd gleicher Richtung weiter. Nur sehr selten können extraterrestrische Neutrinos von Doppelsternsystemen, dem Zentrum unserer Galaxis, schwarzen Löchern oder aktiven Galaxien, die gewaltige "Jets" von Materie in den Raum feuern, beobachtet werden. Um in akzeptablen Zeiträumen einige Neutrinoreaktionen sammeln zu können, müssen sehr große Detektoren gebaut werden. Deshalb hat man *ANTARES* gebaut. Dies Teleskop besteht aus einer Vielzahl von Lichtsensoren, Photomultipliern, die auch noch winzigste Lichtblitze in elektrische Signale umwandeln können. Die Photomultiplier sitzen in druckfesten Glaskugeln, die gitterförmig ein großes Volumen überspannen. Sie registrieren das schwache bläuliche Leuchten, Tscherenkow-Licht, das die Myonen im Wasser hinter sich herziehen. Ein Computer vergleicht Stärke und Ankunftszeit der Lichtblitze, die den Detektor von unten nach oben durchlaufen und berechnet daraus die Lage des Lichtkegels im Raum und damit die Bahn des Myons.
(http://www.smiley-channel.de/grafiken/smiley2007/lesen/smiley-channel.de_lesen007.gif) (http://www-zeuthen.desy.de/astro-workshop/postersession/reco_poster_zeuthen.pdf)
Abbildung (pdf-Datei): Ereignisrekonstruktion für das
ANTARES Neutrinoteleskop von Physikalisches Institut, Universität Erlangen-Nürnberg
Jerry
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Das Neutrino hat eine Masse. Für diese Entdeckung gibts jetzt den Nobelpreis:
http://www.stuttgarter-zeitung.de/inhalt.nobelpreis-physik-das-raetsel-der-fehlenden-neutrinos.acb7c0ca-34ac-484a-b22b-023b28db4eac.html (http://www.stuttgarter-zeitung.de/inhalt.nobelpreis-physik-das-raetsel-der-fehlenden-neutrinos.acb7c0ca-34ac-484a-b22b-023b28db4eac.html)
Die mit umgerechnet 850 000 Euro dotierte Auszeichnung wird am 10. Dezember an zwei Forscher verliehen, die sich auf die Spur des rätselhaftesten und flüchtigsten Elementarteilchens gemacht haben, des Neutrinos. Geehrt werden der Japaner Takaaki Kajita (Jahrgang 1959) von der Universität von Tokio in Kashiwa und der Kanadier Arthur B. McDonald (1943) von der Queen’s University in Kingston, Kanada. Das Nobelkomitee ehrt sie „für ihre Entdeckung der Neutrino-Oszillation, die beweist, dass Neutrinos eine Masse haben“.
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Das Neutrino hat eine Masse. Für diese Entdeckung gibts jetzt den Nobelpreis:
http://www.stuttgarter-zeitung.de/inhalt.nobelpreis-physik-das-raetsel-der-fehlenden-neutrinos.acb7c0ca-34ac-484a-b22b-023b28db4eac.html (http://www.stuttgarter-zeitung.de/inhalt.nobelpreis-physik-das-raetsel-der-fehlenden-neutrinos.acb7c0ca-34ac-484a-b22b-023b28db4eac.html)
Dazu eine Ergänzung: In dem von @tobi geposteten Link steht u.a. : Wie groß die Masse der Neutrinos ist, können die Experimente der beiden Nobelpreisträger übrigens nicht sagen.
Aber:
Durch Auswertung der Messdaten des Planck-Satelliten, der die Mikrowellen-Hintergrundstrahlung vermessen hat, sind Planck-Forscher zu dem Fazit gekommen, dass das Gewicht eines Neutrinos kleiner als der viermillionste Teil der Elektronenmasse ist.
Wie auch in dem von @tobi geposteten Link erwähnt, widerspricht das (dass Neutrinos eine Masse haben, wie winzig sie auch sein mag) aber dem derzeit gängigen Standardmodell der Elementarteilchen-Physiker...
Quelle: "DER SPIEGEL" 42/2015 "Autisten des Mikrokosmos", Seite 114/ 115
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Hallo,
was ich mich seit der Entdeckung der Masse der Neutrinos frage ist, welchen Anteil der Dunklen Materie lässt sich denn mit Neutrinos erklären? Gibt es darauf eine Antwort?
Liebe Grüße
Mario
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Hallo,
was ich mich seit der Entdeckung der Masse der Neutrinos frage ist, welchen Anteil der Dunklen Materie lässt sich denn mit Neutrinos erklären? Gibt es darauf eine Antwort?
Liebe Grüße
Mario
Geschätzt wird, dass die Neutrinos ein Zehntel der Dunklen Materie darstellen könnten, vielleicht auch etwas mehr oder weniger.
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"Borexino-Experiment: Neue Daten zu Geoneutrinos
Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Borexino-Kollaboration haben neue Ergebnisse zur Messung von Neutrinos vorgelegt, die aus dem Innern der Erde stammen. Die schwer fassbaren „Geisterteilchen“ interagieren nur äußerst selten mit Materie, was den Nachweis schwierig macht. Eine Pressemitteilung des Forschungszentrums Jülich."
(https://www.raumfahrer.net/news/images/20200122borexinoBorexinoCollab.jpg)
Blick ins Innere des Borexino-Detektors.
(Bild: Borexino Collaboration)
Weiter in der Pressemitteilung des Forschungszentrums Jülich:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/22012020195006.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/22012020195006.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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"Mit China den Neutrinomassen auf der Spur
Von China an den Südpol: Mit vereinten Kräften dem Rätsel der Neutrinomassen auf der Spur. Studie von Mainzer Physikern zeigt: Experimente der nächsten Generation versprechen Antworten auf eine der aktuellsten Fragen der Neutrinophysik. Eine Pressemitteilung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU)."
(https://www.raumfahrer.net/news/images/PrismapMontageIceCubeJuno2k.jpg)
JUNO-Detektor (links), IceCube Detektor (rechts).
(Bild: JUNO Collaboration/IceCube Collaboration)
Weiter in der Pressemitteilung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz
Viele Grüße
Rücksturz
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/25022020150844.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/25022020150844.shtml)
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Wenn ich den RC Text lese, staune ich, was man doch alles über Neutrinos weiß. ;)
Aus dem beobachteten Oszillationsmuster lassen sich auch Rückschlüsse auf die Masse der Teilchen ziehen.
Die Behauptung "Lassen sich" heißt, man hat schon Rückschlüsse. Trotzdem gibt es noch die Frage -
Die Frage, die die Physiker seit Jahren umtreibt, ist: Welches der drei Neutrinos ist das leichteste, welches das schwerste?
? ? ?
Sollte es nicht besser heißen "Ließen sich evtl." ?
Prof. Dr. Michael Wurm, ..... sagt: „In der Beantwortung dieser Frage sehen wir einen wichtigen Schritt, um langfristig Informationen über die Verletzung der Materie-Antimaterie-Symmetrie im Neutrinosektor gewinnen zu können.
-------------
Deshalb versprechen wir uns davon schlussendlich Antworten auf die Frage, weshalb sich Materie und Antimaterie nach dem Urknall nicht vollständig gegenseitig vernichtet haben.“
Um das nebenbei klarzustellen - ich bin für jede Forschung außer militärischer. Denn auch Forschung an sich bringt zumindest Erkenntnisse, wie man evtl. was erforschen könnte. Kann nie schaden.
Aber irgend jemand hat das Geld für die Forschung erarbeitet. Also möchte man schon fragen dürfen (ohne angepflaumt zu werden) was bringt uns eine Aufklärung in dem Punkt? (Ketzerisch - wo wir wegen Bergen von Papier und Machtrangeleien noch nicht mal den Weg zum Mond vor der Haustür schaffen.)
...je nachdem, ob die Neutrino-Massen einer normalen oder umgekehrten (invertierten) Ordnung folgen.
Toll, was man doch schon alles weiß.
Diese verriet ihnen die Empfindlichkeit dafür, dass beide Experimente kombiniert die korrekte Ordnung vorhersagen beziehungsweise die falsche Ordnung ausschließen können.
Wer legt das anhand von was fest, welches die richtige oder die falsche Ordnung ist?
In Kombination können die Experimente so die falsche Neutrino-Massenordnung innerhalb von drei bis sieben Jahren Messzeit definitiv ausschließen.
::)
„Darüber hinaus ist es ein schönes Beispiel für die Zusammenarbeit der Neutrinophysiker hier in Mainz.“
Sowas ist immer gut. Forschung zu optimieren kann nie schaden.
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Die Frage, die die Physiker seit Jahren umtreibt, ist: Welches der drei Neutrinos ist das leichteste, welches das schwerste?
? ? ?
Sollte es nicht besser heißen "Ließen sich evtl." ?
Den Kommentar versteh ich nicht. Es ist seit einiger Zeit bekannt, dass sie die drei bekannten Neutrino-Arten ineinander umwandeln können. Man nennt diesen Vorgang Neutrino-Oszilation und es gab bereits den Nobelpreis für diese Entdeckung. Was man nun wissen will ist, welche Massen die einzelnen Neutrino-Arten haben.
Prof. Dr. Michael Wurm, ..... sagt: „In der Beantwortung dieser Frage sehen wir einen wichtigen Schritt, um langfristig Informationen über die Verletzung der Materie-Antimaterie-Symmetrie im Neutrinosektor gewinnen zu können.
-------------
Deshalb versprechen wir uns davon schlussendlich Antworten auf die Frage, weshalb sich Materie und Antimaterie nach dem Urknall nicht vollständig gegenseitig vernichtet haben.“
Um das nebenbei klarzustellen - ich bin für jede Forschung außer militärischer. Denn auch Forschung an sich bringt zumindest Erkenntnisse, wie man evtl. was erforschen könnte. Kann nie schaden.
Aber irgend jemand hat das Geld für die Forschung erarbeitet. Also möchte man schon fragen dürfen (ohne angepflaumt zu werden) was bringt uns eine Aufklärung in dem Punkt? (Ketzerisch - wo wir wegen Bergen von Papier und Machtrangeleien noch nicht mal den Weg zum Mond vor der Haustür schaffen.)
Das ist bei Grundlagenforschung immer so. Die Anwendungsfälle (falls sie existieren) kommen immer erst danach. Mit anderen Worten: Bei Grundlagenforschung sofort nach dem Nutzen zu Fragen ist fatal. Würde man das tun, würde man Grundlagenforschung sehr schnell einstellen. Dann kann man zwar andere, durchaus wichtige Probleme der Menschheit mit mehr Geld versorgen, verpasst gleichzeitig aber auch die CHANCE, echte Entdeckungen zu machen die die Welt verändern.
Ein Beispiel:
Als Max Planck, Werner Heisenberg und die bekannten Kollegen über die Quantenmechanik nachgedacht haben und diese auch erforscht haben, gab es nicht wirkliche, greifbare Anwendungsfälle dafür. Heute, ca. 100 später wird ein nicht unerheblicher Teil der weltweiten Wirtschaftsleistung mit Quantenmechanik generiert. Alleine schon, das wir uns in diesem Forum unterhalten können, verdanken wir der modernen IT und diese ist in Technik gegossene Quantenmechanik. Planck und Co hatten vor 100 Jahren aber keinen blassen Dunst davon, was ihre Grundlagenforschung im Stande ist zu leisten oder was sie verhindert hätten, hätten sie nicht geforscht.
Die Relativitätstheorie und GPS ist ein weiteres, bekanntes Beispiel.
Diese verriet ihnen die Empfindlichkeit dafür, dass beide Experimente kombiniert die korrekte Ordnung vorhersagen beziehungsweise die falsche Ordnung ausschließen können.
Wer legt das anhand von was fest, welches die richtige oder die falsche Ordnung ist?
Das Experiment legt das fest. Aktuell gibt es zwei mögliche Modelle, was theoretisch sein könnte. Nun gilt es im Experiment eines dieser theoretischen Modelle zu verifizieren bzw. zu falsifizieren.
So funktioniert das immer in den empirischen Wissenschaften. Ich geb dir ne Theorie, du gibst mir ein Experiment, ich geb dir ne Theorie usw.
So irrt man sich Stück für Stück empor, wie Lesch immer so schön zu sagen pflegt.
Mane
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Nur noch mal kurz zum Anfang ---
Ich bezog mich auf
Aus dem beobachteten Oszillationsmuster lassen sich auch Rückschlüsse auf die Masse der Teilchen ziehen.
Die Behauptung "Lassen sich" heißt, man hat schon Rückschlüsse. Trotzdem gibt es noch die Frage -
Welches der drei Neutrinos ist das leichteste, welches das schwerste?
Sollte es nicht besser heißen "Ließen sich evtl." ?
Die N.Oszillation ist mir bekannt. "Lassen sich..." sagt aber, man kann die Massen beurteilen.
Nur darum ging es mir.
Aber - (wie Du sagst)
"Was man nun wissen will ist, welche Massen die einzelnen Neutrino-Arten haben."
Ansonsten - Deine Aussagen zu Grundlagenforschung sind völlig ok.
Mein "Also möchte man schon fragen dürfen..." ist also kein Insistieren, sondern der Wunsch (den nicht nur ich haben dürfte) Leute, sagt doch mal dem Publikum wenigstens, was ihr erhofft für unsereinen.
Mehr nicht.
Aber als "fatal" kann man keine Frage bezeichnen. Fatal wäre, solche Fragen nicht stellen zu dürfen. Wobei ich das nicht nur auf mich beziehe. Es zeigte sich ja schon oft genug in der Welt, was passieren kann, wenn zu wenig Fragen gestellt werden.
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Guten Morgen, eine Frage zu den Neutrinos hat sich mir heute gestellt:
Ändern die Neutrinos während der Oszillation ihre Geschwindigkeiten?
Ist eine unterschiedliche/wechselnde Ausbreitungsgeschwindigkeit dann auch der Grund, dass man je nach Ort/Abstand von der Quelle eine andere Zusammensetzung im Neutrinostrom misst?
Man vermutet ja, dass die drei Arten unterschiedliche Massen haben. Das sollte dann auch wechselnde Geschwindigkeiten ergeben, denke ich.
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@Schillrich:
die Neutrino-Oszillationen lassen sich -als Interferenzphänomen- nur im Wellenbild der Ausbreitung verstehen: "Die Neutrinooszillation wird erklärt als Interferenzeffekt zwischen verschiedenen Neutrino-Komponenten, die sich mit unterschiedlichen Phasengeschwindigkeiten ausbreiten." Dies ist nicht zu verwechslen mit der "Reisegeschwindigkeit" der Teilchen (entspricht der Gruppengeschwindigkeit, die immer < c ist - die Phasengeschwindigkeit kann auch mal > c sein)
https://de.wikipedia.org/wiki/Neutrinooszillation (https://de.wikipedia.org/wiki/Neutrinooszillation)
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Danke für den Punkt zur Oszillation. Aber wie es nun mit den unterschiedlichen Massen der Neutrinos während der Oszillation? Wenn sich die Massen ändern, was passiert mit der "Reisegeschwindigkeit"?
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Hallo,
der Massenbegriff beim Neutrino ist ein bisschen kompliziert. Im Standardmodell haben Fermionen ja nur deshalb eine Masse, weil sie mit dem Higgs-Feld wechselwirken. Nun sind aber Neutrinos im Standardmodell masselos, was allerdings den Experimenten (eben die Messung von Neutrinooszillationen) zur Massebestimmung der Neutrinos widerspricht. Einen Ausweg bietet eventuell die Theorie, dass Neutrinos Majorana-Fermionen sind, also Teilchen mit halbzahligen Spin, bei denen das Teilchen und das Antiteilchen identisch sind. Allerdings wissen wir bisher nicht, ob Neutrinos und Antineutrinos tatsächlich die gleichen Eigenschaften haben, und ob also die Annahme, dass Neutrinos Majorana Fermionen sein können, haltbar ist. Mehr dazu in der
Einführung von Gonzalez-Garcia & Yokoyam 2019 in das Thema "Neutrino Masses, Mixing, and Oscillations" (https://pdg.lbl.gov/2019/reviews/rpp2018-rev-neutrino-mixing.pdf) (man muss nicht jede Formel verstehen, um diesen Text lesen zu können, aber eine solide Physikgrundlage hilft).
Schillrichs Annahme, dass sich die Geschwindigkeit des Neutrinos durch die Oszillation ändert, ergibt Sinn. Da allerdings alle Neutrino Arten eine sehr geringe Masse haben (für die Massen haben wir nur Obergrenzen), wäre auch die Geschwindigkeitsänderung sehr gering. Aus Messungen wurde eine Untergrenze der Neutrinogeschwindigkeit von 0.999976c bestimmt.
Gruß
Volker
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"Auszeichnung für Borexino-Kollaboration
Europäische Physikalische Gesellschaft würdigt bahnbrechende Forschung zu solaren Neutrinos mit dem „Giuseppe und Vanna Cocconi-Preis 2021“. Eine Pressemitteilung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031081729-81794e10.jpg)
Der Blick ins Innere des Borexino-Detektors zeigt einen Teil der 2.000 empfindlichen Sensoren.
(Bild: Borexino Collaboration)
Weiter in der Pressemitteilung der Universität Mainz:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/01062021072108.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/01062021072108.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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"Mit virtueller Realität den Neutrinos auf der Spur
Eine neue Virtual-Reality-Umgebung macht das Neutrino-Experiment KATRIN des KIT für alle zugänglich. Eine Presseinformation des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT)."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031082443-a8dad2e3.jpg)
Das Neutrino Experiment KATRIN auf dem Campus Nord des KIT.
(Bild: KIT)
Weiter in der PÜresseinformation des KIT:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/02072021175655.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/02072021175655.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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"DESY: Auf der Jagd nach kosmischen Teilchen
Mit Radioantennen in Grönland auf der Jagd nach kosmischen Teilchen. Pionier-Projekt lauscht im Eis auf Neutrinos aus dem Weltall. Eine Pressemeldung des Deutschen Elektronen-Synchrotrons DESY - ein Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031082511-50429b50.jpg)
Die erste Station des Radio-Neutrino-Observatoriums auf dem grönländischen Eis. Die roten Fahnen markieren unterirdische Antennen, die von Solarmodulen (dunkle Rechtecke) mit Strom versorgt werden.
(Bild: RNO-G, Cosmin Deaconu)
Weiter in der Pressemeldung des DESY:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/06072021083208.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/06072021083208.shtml)
Viele Grüße
Rücksturz
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"Atomkerne und Leptonen: Meilenstein in der Berechnung des Streuprozesses
Präzise theoretische Vorhersagen wichtig für künftige Neutrinoexperimente. Eine Pressemitteilung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031082943-1c304b74.jpg)
Prof. Dr. Sonia Bacca, Dr. Bijaya Acharya, Dr. Joanna Sobczyk (Montage) (Bild: Sabrina Hopp / privat / Angelika Stehle)
Weiter in der Pressemitteilung der Uni Mainz:
https://www.raumfahrer.net/atomkerne-und-leptonen-meilenstein-in-der-berechnung-des-streuprozesses/ (https://www.raumfahrer.net/atomkerne-und-leptonen-meilenstein-in-der-berechnung-des-streuprozesses/)
Viele Grüße
Rücksturz
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"IceCube: Neues zu Nicht-Standard-Neutrino-Wechselwirkungen
IceCube-Analyse liefert bisher umfassendste Informationen zu Nicht-Standard-Neutrino-Wechselwirkungen. Wissenschaftlerteam des Exzellenzclusters PRISMA+ federführend an neuer Analyse beteiligt. Eine Pressemitteilung der IceCube Kollaboration."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031083515-2b6a6381.jpg)
Blick auf die Amundsen-Scott-Forschungsstation am Südpol. (Bild: Benjamin Eberhardt, NSF)
Weiter in der Pressemitteilung der IceCube Kollaboration:
https://www.raumfahrer.net/icecube-neues-zu-nicht-standard-neutrino-wechselwirkungen/ (https://www.raumfahrer.net/icecube-neues-zu-nicht-standard-neutrino-wechselwirkungen/)
Viele Grüße
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"Keine Spur von sterilen Neutrinos
Sogenannte sterile Neutrinos waren mehr als zwei Jahrzehnte lang eine vielversprechende Erklärung für Anomalien, die in früheren physikalischen Experimenten beobachtet wurden. Erste Ergebnisse der internationalen MicroBooNE-Kollaboration, an der auch die Universität Bern beteiligt ist, geben nun aber keinen Hinweis darauf, dass die theoretischen Elementarteilchen tatsächlich existieren. Dank diesem wichtigen Nullresultat können die Forschenden nun weitere Hypothesen untersuchen. Eine Medienmitteilung der Universität Bern."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031083644-77b2a7a6.jpg)
Ein von MicroBooNE aufgezeichnetes Elektron-Neutrino-Ereignis. (Bild: MicroBooNE Collaboration)
Weiter in der Medienmitteilung der Uni Bern:
https://www.raumfahrer.net/keine-spur-von-sterilen-neutrinos/ (https://www.raumfahrer.net/keine-spur-von-sterilen-neutrinos/)
Viele Grüße
Rücksturz
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Neuigkeiten aus dem Bereich der physikalischen Grundlagenforschung:
"KATRIN-Experiment: Neutrinos leichter als 0,8 Elektronenvolt
Das internationale KArlsruhe TRItium Neutrino Experiment, kurz KATRIN, am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) hat die Neutrinomasse erstmals auf unter ein Elektronenvolt (eV) eingegrenzt und damit eine “Barriere” in der Neutrinophysik durchbrochen. Aus den aktuell in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlichten Daten lässt sich eine Obergrenze von 0,8 eV(*) für die Masse des Neutrinos ableiten. Diese mit einer modell-unabhängigen Labormethode gewonnenen Ergebnisse ermöglichen es KATRIN, die Masse dieser “Leichtgewichte des Universums” mit bisher unerreichter Präzision einzugrenzen. Eine Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Physik."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031084815-74d8c58f.jpg)
Einbau von Elektroden in KATRIN. (Foto: Joachim Wolf/KIT)
Weiter in der Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Physik:
https://www.raumfahrer.net/katrin-experiment-neutrinos-leichter-als-08-elektronenvolt/ (https://www.raumfahrer.net/katrin-experiment-neutrinos-leichter-als-08-elektronenvolt/)
Funfact: Wie kam der Vakuumtank von KATRIN von Deggendorf nach Karlsruhe?
(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22/KATRIN_Transportweg.png)
Bild: https://de.wikipedia.org/wiki/KATRIN (https://de.wikipedia.org/wiki/KATRIN)
Viele Grüße
James
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"Neutrinofabriken in den Tiefen des Weltraums
Neutrinos, die unseren Planeten aus den Tiefen des Universums erreichen, stammen von Blazaren. Das hat ein Team aus der Astrophysik nun erstmals nachgewiesen. Eine Pressemitteilung der Universität Würzburg."
(https://media.raumfahrer.net/upload/2023/10/31/20231031090915-51c9f2de.jpg)
Künstlerische Darstellung eines Blazars, der kosmische Strahlung, Neutrinos und Photonen auf hohe Energien beschleunigt, wie sie in PeVatron-Blazaren beobachtet werden. (Bild: Benjamin Amend)
Weiter in der Pressemitteilung der Universität Würzburg => Link zum Portalartikel (https://www.raumfahrer.net/neutrinofabriken-in-den-tiefen-des-weltraums/)
Viele Grüße, James
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Erstmals Neutrinos aus einem Teilchenbeschleuniger beobachtet
Neutrinos gehören zu den am häufigsten vorkommenden Teilchen im Kosmos, geben Forschenden jedoch nach wie vor viele Rätsel auf. Ein internationales Team unter Beteiligung der Universität Bonn hat jetzt zum ersten Mal Neutrinos direkt beobachtet, die in einem Teilchenbeschleuniger erzeugt wurden. Eine Pressemitteilung der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/NachgewiesenerNeutrinokandidatimFASERDetektor15.jpg)
Nachgewiesener Neutrinokandidat im FASER-Detektor. Zu sehen ist ein Myon (rote Linie), erzeugt durch ein Neutrino im Wolfram/Emulsionsdetektor (gelb). Dabei werden auch Sekundärteilchen erzeugt, die im Interfacetracker nachgewiesen werden (gelbe Linien). (Bild: FASER-Kollaboration)
Weiter in der Pressemitteilung der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn => Link zum Portalartikel (https://www.raumfahrer.net/erstmals-neutrinos-aus-einem-teilchenbeschleuniger-beobachtet/)
Viele Grüße, James
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"JGU: Schwer fassbaren Neutrinos auf der Spur
Wichtiger Meilenstein im Experiment „Project 8″ zur Messung der Neutrinomasse erreicht. Eine Pressemitteilung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz."
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/phaseIIALindmanProject8Collab12.jpg)
Blick nach Seattle: Während sich die Mainzer Project 8 Gruppe auf die Entwicklung atomarer Quellen konzentriert, wurden in USA erste Prototypen des Experiments aufgebaut. Das hier gezeigte Gerät ist das zweite, das die Kollaboration gebaut hat, und das erste, in dem Tritium verwendet wird. (Foto: A. Lindman / Project 8 Collaboration)
Weiter in der Pressemitteilung der JGU Mainz:
https://www.raumfahrer.net/jgu-schwer-fassbaren-neutrinos-auf-der-spur/ (https://www.raumfahrer.net/jgu-schwer-fassbaren-neutrinos-auf-der-spur/)
Viele Grüße
Rücksturz
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Simulation ganz seltener Stöße von Neutrinos
Gießener Physikerteam berechnet Reaktionen im künftigen internationalen Neutrino-Experiment DUNE. Eine Pressemitteilung der Justus-Liebig-Universität Gießen.
(https://www.raumfahrer.net/wp-content/uploads/2021/01/NeutriErkennKammerCERNvorTestfuerDUNE122023MarkBeneckeCCBYSA402k.jpg)
Neutrino-Erkennungs-Kammer im CERN von innen, kurz vor Test-Beginn für das DUNE-Experiment Dezember 2023. (Bild: Mark Benecke CC BY-SA 4.0)
Weiter in der Pressemitteilung der Justus-Liebig-Universität Gießen => Link zum Portalartikel (https://www.raumfahrer.net/simulation-ganz-seltener-stoesse-von-neutrinos/)
Viele Grüße, James
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Hallo,
Das energiereichste Neutrino, das jemals nachgewiesen wurde, wurde vom KM3NeT (https://de.wikipedia.org/wiki/KM3NeT)/ARCA-Experiment "eingefangen". Mit einer Energie von 220 PeV (also 2,2 . 1017 eV) war dieses Neutrino etwa dreißig mal so energiereich wie der bisherige Rekordhalter. Da die Winkelauflösung von Neutrinodetektoren nicht besonders präzise ist (die Position hat eine Ungenauigkeit von 1,5 Grad), ist es schwierig zu bestimmen, welches Objekt das Neutrino ausgesandt hat. Im Fehlerkreis befinden sich etliche Röntgen- und Gammaquellen, und von den 40 nahen Galaxien im Fehlerkreis ist kein Intensitätsausbruch in einem Zeitfenster von +-6 Monaten um die Neutrinodetektion bekannt. Das Neutrinoevent wurde bereits vor zwei Jahren detektiert (am 13. Januar 2023), die detaillierte Auswertung ist aber bei diesen Experimenten recht aufwändig.
Den ausführlichen Artikel in Nature findet Ihr hier: https://www.nature.com/articles/s41586-024-08543-1
Gruß
Volker
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Danke für die Info. Da fragt man sich ja schon...
Kann das vom Urknall selbst stammen?
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Das energiereichste Neutrino, das jemals nachgewiesen wurde, wurde vom KM3NeT (https://de.wikipedia.org/wiki/KM3NeT)/ARCA-Experiment "eingefangen". Mit einer Energie von 220 PeV (also 2,2 . 1017 eV) war dieses Neutrino etwa dreißig mal so energiereich wie der bisherige Rekordhalter. ...
Für ein Elementarteilchen ist das schon eine unglaubliche Energiemenge. Wenn ich mich nicht irre könnte man damit eine Masse von 22g auf 1 m/s beschleunigen. Das ist schon ein sehr deutlich makroskopischer Effekt für ein Elementarteilchen!
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Hallo,
Kann das vom Urknall selbst stammen?
Es wrid angenommen, dass Urknall Neutrinos sehr niedrige Energie haben und deshalb auch fast unmöglich zu finden sind. Es wird angenommen, dass der kosmische Neutrinohintergrund eine noch kältere Temperatur hat als der kosmische Mikrowellenhintergrund, nämlich etwa minus 271 Grad Celsius. Diese Neutrinos hätten nur einen Bruchteil der Energie, im Vergleich zu den Neutrinos, die wir mit Experimenten wie KM3NET oder IceCube detektieren können.
Siehe auch : https://neutrinos.fnal.gov/sources/big-bang-neutrinos/
Gruß
Volker
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Danke, ist ja mit den Photonen irgendwie auch so, dass sie schwach sind.
Lässt sich denn aber die Energie überhaupt mit SMBH-Jets rechnerisch erklären?
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Hallo,
Lässt sich denn aber die Energie überhaupt mit SMBH-Jets rechnerisch erklären?
Ja, das ist möglich in Blazaren oder auch während eines Gamma-Ray Burst. Siehe z.B. das Theoriepaper von Xiao & Dai (2014), "Neutrino Emission in the Jet Propagation Process": https://iopscience.iop.org/article/10.1088/0004-637X/790/1/59/pdf
Oder auch den Fall eines anderen Hochenergie Neutrinos, das wahrscheinlich von einem Blazar ausgesandt wurde : Britzen et al. (2019), "A cosmic collider: Was the IceCube neutrino generated in a precessing jet-jet interaction in TXS 0506+056?": https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2019/10/aa35422-19/aa35422-19.html
Gruß
Volker
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Danke, echt toll so fundierte Infos hier zu bekommen.👍🙂
(Eine andere Quelle müsste ja etwas vollkommen Neues sein...)