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Teilchenphysik: Neutrinos sind noch mysteriöser als gedacht

Bisherige Modelle zum Auswerten von Experimenten mit Neutrinos sind überraschend fehlerhaft. Das zeigte sich nun bei einer Überprüfung der Berechnungen mittels Elektronen.
Stilisierte Teilchenspuren vor dem Hintergrund eines Detektoraufbaus.

Unter den bekannten Elementarteilchen sind Neutrinos am schwierigsten zu beobachten, denn die allermeisten von ihnen durchdringen jedwede Materie spurlos. Extrem selten trifft ein Exemplar auf einen Atomkern und erzeugt bei dem Zusammenstoß andere Teilchen. Aus diesen lassen sich dann indirekt Rückschlüsse auf die ursprünglichen Eigenschaften des unsichtbaren Neutrinos ziehen. Nun deutet jedoch eine Untersuchung darauf hin, dass das nicht so gut funktioniert wie gedacht.

Neutrinos gelten als Schlüssel dafür, Schwächen im so genannten Standardmodell der Teilchenphysik aufzuspüren. Denn laut jenem dürften die Objekte theoretisch gar keine Masse haben. Allerdings ist genau das zahlreichen Experimenten zufolge aus den letzten Jahrzehnten trotzdem der Fall: Die drei bekannten Arten von Neutrinos wandeln sich ineinander um, und derlei quantenmechanische »Oszillationen« sind nur Masse tragenden Teilchen möglich. Genauere Vermessungen der Neutrinooszillation könnten Hinweise auf lang gesuchte Erweiterungen des Standardmodells geben. Deswegen sollen mehrere laufende und geplante Experimente präzisere Daten dazu liefern, wie schnell sich ein Neutrino eines Typs in das eines anderen umwandelt …

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