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News: Zweite Aufbaukampagne für IceCube zu Ende gegangen

Der Aufbau des Neutrino-Observatoriums IceCube in der Antarktis schreitet zügig voran. Während des südlichen Sommers 2006/2007 wurde die Zahl der installierten optischen Sensoren auf 1320 erhöht. Mit ihnen suchen die Forscher bereits nach kosmischen Neutrinos - obwohl das Observatorium erst 2011 fertig gestellt sein wird.
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IceCube wird nach seiner Fertigstellung in vier Jahren ein Volumen von einem Kubikkilometer umfassen. Dieser gigantische Eiswürfel befindet sich in einer Tiefe von 1450 bis 2450 Metern unter der Oberfläche der antarktischen Eiswüste. Rund 4800 optische Sensoren werden dann nach den verräterischen Signalen von Neutrinos Ausschau halten, die das Eis durchqueren. Im Zuge der zweiten Aufbaukampagne, die am 15. Februar endete, wurden 13 weitere Trossen mit je 60 Sensoren im Eis versenkt, sodass nun insgesamt 1320 dieser Sensoren betriebsbereit sind.

Aber warum in aller Welt suchen Wissenschaftler ausgerechnet am unwirtlichen Südpol nach kosmischen Neutrinos? Nun, in ganz seltenen Fällen kollidiert ein Neutrino mit einem Atomkern des Eises und wandelt sich dabei in ein Myon um. Das Myon behält die Ausbreitungsrichtung des Neutrinos bei und bewegt sich mit einer Geschwindigkeit, die höher ist als die Lichtgeschwindigkeit im Eis (aber kleiner als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, die nicht überschritten werden kann). Dabei sendet das Myon in Bewegungsrichtung einen schmalen Kegel blauen Lichts aus. Dieses so genannte Tscherenkow-Licht kann von den optischen Sensoren registriert und verstärkt werden. Im Eis der Antarktis klappt das besonders gut, weil Gletschereis der durchsichtigste Festkörper ist, den es gibt. Im Eis eingeschlossene Luftbläschen sind in der Tiefe, in der die Sensoren abgelassen werden, wegen des enormen Drucks derart komprimiert, dass sie die Ausbreitung des Lichts nicht stören. Dass das Messprinzip funktioniert, hat das Vorgängerexperiment Amanda in hervorragender Weise demonstriert.

Neben den Bohraktionen zum Verlegen der Trossen gehörte auch das Einrichten des IceCube-Labors zu den Aufgaben der zweiten Aufbaukampagne. Das Labor beherbergt die Rechner, mit denen die Messdaten gesammelt, vorverarbeitet und gespeichert werden. Ein Teil dieser Daten wird dann per Satellit in die Heimatinstitute der beteiligten Wissenschaftler übermittelt, der überwiegende Rest folgt auf Magnetband. Damit ist das Observatorium bereits betriebsbereit. Mehr als 30 Institutionen aus Belgien, Deutschland, Japan, Neuseeland, den Niederlanden, Schweden und den USA beteiligen sich bereits an der Auswertung der bisher registrierten Daten.

Aus den Ergebnissen erhoffen sich die Wissenschaftler Informationen über die bisher noch weitgehend unbekannten Quellen der kosmischen Strahlung.

UR

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