Donnerstag, 4. November 2010
Experiment belegt mögliche vierte Neutrinoart
klauslange,20:54h
Wenn man sich die Diskussion um die Dunkle Materie anschaut, dann erscheint mir ein Partikel, das in etwa die Eigenschaften der Neutrinos besitzen müsste, am natürlichsten. Die bislang bekannten Neutrinos kommen aber für eine Dunkle Materie nicht in Frage. Doch in einem Experiment konnte nun der Hinweis auf eine eventuelle vierte Neutrinoart erbracht werden, wie scinexx berichtet:
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12510-2010-11-04.html
Zitat:
1998 entdeckten Physiker am „Liquid Scintillator Neutrino Detector“ des Los Alamos National Laboratory Hinweise auf eine weitere, vierte Form der Neutrinos. Die im Strahl des Experiments beobachteten Oszillationen waren zu stark und häufig, als dass sie nur durch die drei bekannten Formen erklärt werden konnten. Physiker versuchten nun mit Hilfe des so genannten „Mini Booster Neutrino Experiment“, kurz MiniBooNE am amerikanische FermiLab, diese Ergebnisse nachzuvollziehen, scheiterten in Experimenten mit einem Neutrinostrahl jedoch. Daher galt die Existenz eines vierten Neutrinos zunächst als widerlegt.
Neue Indizien für sterile Neutrinos
Jetzt jedoch liegen drei Jahre an Daten aus Experimenten mit einem Antineutrinostrahl am MiniBooNE vor, die erneut Indizien für die Existenz des so genannten „sterilen Neutrinos“ sein könnten. „Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es entweder neue Partikel oder Kräfte gibt, die wir uns bisher nicht vorstellen konnten“, erklärt Byron Roe, Physiker an der Universität von Michigan. „Die einfachste Erklärung wäre die Ergänzung neuer Neutrino-ähnlicher Teilchen, steriler Neutrinos, die nicht die normale schwache Wechselwirkung aufweisen.“ Die Abwesenheit der schwachen Wechselwirkung könnte erklären, warum diese sterilen Neutrinos noch schwerer nachzuweisen sind als die „normalen“ Neutrinos.
Verletzung der fundamentalen Symmetrieregeln
Für Überraschung sorgt allerdings die Tatsache, dass die verräterischen Zusatz-Oszillationen nur im Antineutrinostrahl, nicht bei Neutrinos nachgewiesen werden konnten. Das widerspricht einer der fundamentalen Grundregeln des Kosmos, der Ladungs-Parität-Symmetrie, kurz CP-Symmetrie. Nach dieser darf es keinen Unterschied für die physikalischen Gegebenheiten machen, wenn alle Teilchen durch ihre Antiteilchen ersetzt werden. Doch im Falle der MiniBooNE-Experimente war dies offenbar der Fall.
„Das bedeutet, dass Ergänzungen zu unserem Standardmodell noch notwendiger sein könnten als nach den ersten LSND-Ergebnissen gedacht“, so Roe. Erste Belege für die Verletzung der CP-Symmetrie seien zwar bereits zuvor bei bestimmten Zerfällen beobachtet worden, nicht jedoch an Neutrinos.
Diese Ergebnisse sind also schon sehr ernst zu nehmen. Man darf weiteren Verifikationen gespannt entgegensehen...
http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-12510-2010-11-04.html
Zitat:
1998 entdeckten Physiker am „Liquid Scintillator Neutrino Detector“ des Los Alamos National Laboratory Hinweise auf eine weitere, vierte Form der Neutrinos. Die im Strahl des Experiments beobachteten Oszillationen waren zu stark und häufig, als dass sie nur durch die drei bekannten Formen erklärt werden konnten. Physiker versuchten nun mit Hilfe des so genannten „Mini Booster Neutrino Experiment“, kurz MiniBooNE am amerikanische FermiLab, diese Ergebnisse nachzuvollziehen, scheiterten in Experimenten mit einem Neutrinostrahl jedoch. Daher galt die Existenz eines vierten Neutrinos zunächst als widerlegt.
Neue Indizien für sterile Neutrinos
Jetzt jedoch liegen drei Jahre an Daten aus Experimenten mit einem Antineutrinostrahl am MiniBooNE vor, die erneut Indizien für die Existenz des so genannten „sterilen Neutrinos“ sein könnten. „Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es entweder neue Partikel oder Kräfte gibt, die wir uns bisher nicht vorstellen konnten“, erklärt Byron Roe, Physiker an der Universität von Michigan. „Die einfachste Erklärung wäre die Ergänzung neuer Neutrino-ähnlicher Teilchen, steriler Neutrinos, die nicht die normale schwache Wechselwirkung aufweisen.“ Die Abwesenheit der schwachen Wechselwirkung könnte erklären, warum diese sterilen Neutrinos noch schwerer nachzuweisen sind als die „normalen“ Neutrinos.
Verletzung der fundamentalen Symmetrieregeln
Für Überraschung sorgt allerdings die Tatsache, dass die verräterischen Zusatz-Oszillationen nur im Antineutrinostrahl, nicht bei Neutrinos nachgewiesen werden konnten. Das widerspricht einer der fundamentalen Grundregeln des Kosmos, der Ladungs-Parität-Symmetrie, kurz CP-Symmetrie. Nach dieser darf es keinen Unterschied für die physikalischen Gegebenheiten machen, wenn alle Teilchen durch ihre Antiteilchen ersetzt werden. Doch im Falle der MiniBooNE-Experimente war dies offenbar der Fall.
„Das bedeutet, dass Ergänzungen zu unserem Standardmodell noch notwendiger sein könnten als nach den ersten LSND-Ergebnissen gedacht“, so Roe. Erste Belege für die Verletzung der CP-Symmetrie seien zwar bereits zuvor bei bestimmten Zerfällen beobachtet worden, nicht jedoch an Neutrinos.
Diese Ergebnisse sind also schon sehr ernst zu nehmen. Man darf weiteren Verifikationen gespannt entgegensehen...
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