Rekord-Elementarteilchen: Weitgereistes Neutrino würde soviel Energie auf einem Menschen entfesseln wie acht Kernreaktoren pro Sekunde produzieren

Sie sind winzig, selbst für Elementarteilchen federleicht und ihre Zahl geht in einem Wimpernschlag in die Milliarden. Aber zum Glück ignorieren sie beinahe immer jegliche Materie: Neutrinos.

Denn wenn sie mit etwas interagieren, kann ein Feuerwerk losbrechen, wie es die Natur nur selten zustande bringt. Wissenschaftler haben per Zufall ein Neutrino erspäht, das alle bisherigen Rekorde seiner Art pulverisiert hat.

Wir erklären euch, was genau Neutrinos sind, wo sie vorkommen und welch immense Energiemenge Neutrinos in sich tragen können.

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Ein Teilchenstrom, so stark wie acht Atomreaktoren

Derzeit entstehen im Mittelmeer in rund 3,5 Kilometer Meerestiefe vor Sizilien und 2,5 Kilometer tief vor der Küste Toulons, Frankreichs, Detektoren für Neutrinos, genannt ARCA und ORCA.

Das sie umgebende Wasser dient quasi als beobachtete Falle für die Teilchen, da zwischen Meeresoberfläche und Sensor so eine Unmenge an Molekülen darauf warten, per Zufall mit einem Neutrino zusammenzustoßen.

Anfang 2023 hat dieser mit nur einem kleinen Teil seiner Sensoren am Platz ein wahres Energiemonster aufgegangen.

Sein Aufprall erzeugte am Sensor einen Messwert von mindestens 60 Peta-electronVolts, eventuell sogar 230 PeV. Der bis dahin amtierende Spitzenreiter war ein Neutrino mit 10 PeV (via Nature).

Zur Einordnung dieser Energiemenge nehmen wir Folgendes an:

• Jedes Neutrino der 100 Milliarden, das eure Körpervorderseite in der nächsten Sekunde trifft, trägt 230 PeV in sich und setzt diese augenblicklich frei.
• In dem Fall würdet ihr in so viel Energie baden wie sie acht 1-Gigawatt-Kernreaktoren in dieser einen Sekunde produzieren.

Natürlich ist diese Annahme rein theoretisch. Dennoch zeigt sie, wie viel Energie ein Strahl solcher Extrem-Neutrinos entfesseln könnte, würde er mit normaler Materie interagieren, wie es zum Beispiel bei Photonen im Falle eines Lasers der Fall ist.

Eine Windkraftanlage in China zeigt derweil, wie nachhaltige Stromerzeugung im 21. Jahrhundert aussehen kann. Sie leistet 20 Megawatt und ist neuer Rekordhalter. Ein kurzes Video zu einem Wolkenkratzer als Energiespeicher folgt unten, mehr dazu erfahrt ihr im Artikel Energiewende: 1.000 Meter hohe Wolkenkratzer sollen helfen.

0:23 Wolkenkratzer als 1.000 Meter hoher Energiespeicher

Unbekannte Herkunft

Wo genau das Neutrino seinen Ursprung nahm, wissen wir nicht. Es kommt aber wohl von jenseits unserer Galaxie. Nach Millionen Jahren des Reisens kollidierte es schließlich mit einem beliebigen Atomkern im Mittelmeer auf Erden.

Infrage kommen gemeinhin nur die energiereichsten Ereignisse im Universum, wie zum Beispiel Gammastrahlenausbrüche, die Explosion einer Supernova oder die Interaktion massereicher Objekte mit einem Schwarzen Loch.

Auch die Andromeda-Galaxie beherbergt Quellen solch extremer Energiefreisetzung: Über unsere Nachbargalaxie könnt ihr bei uns aktuell reichlich nachlesen.

• Zum einen gibt es Neues bezüglich ihrer eventuellen Kollision mit der Milchstraße.
• Zum anderen hat Hubble über ein Jahrzehnt hinweg ein mehr als beachtliches Mosaik von ihr aufgenommen.

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Das Projekt steht am Anfang

ARCA und ORCA nehmen aktuell noch ihre finale Form an. Zum Zeitpunkt der Entdeckung waren sogar erst zehn Prozent der Detektoren angeschlossen.

Andere Beispiele für solche Anlagen finden sich Tausende Kilometer in der Antarktis beim Südpol. Hier erfüllt das Eis die Rolle seines flüssigen und deutlich wärmeren Verwandten nördlich von Afrika.

Sobald alle drei voll einsatzbereit sind und parallel zueinander Neutrinos nachspüren, wäre der Neutrino-Forschung enorm geholfen. Hiervon versprechen sich die Wissenschaftler unter anderem genauere Erkenntnisse zum Ursprung dieser mysteriösen Hoch-Energie-Teilchen.