Borexino Experiment: Neue Daten zu Geoneutrinos
Bereits seit über zehn Jahren forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Rahmen des Borexino-Experiments an Neutrinos. Nun ist es gelungen das Signal von Geoneutinos aus dem Erdmantel zu bestimmen. Im Rahmen der Sektion JARA-FAME arbeiten mehrere Expertinnen und Experten aus Jülich und Aachen an dem internationalen Experiment.
Auf der Jagd nach „Geisterteilchen“
Im italienischen Grand-Sasso-Massiv in einer Tiefe von 1.400 Metern befindet sich der Borexino-Detektor. Mithilfe des Detektors werden Neutrinos untersucht, die beispielsweise aus dem Inneren der Erde stammen. Da sie weder sicht- noch spürbar sind, werden Neutrinos auch „Geisterteilchen“ genannt. Ihr Nachweis ist dementsprechend denkbar schwierig.
Der Borexino-Detektor hat seit seiner Inbetriebnahme bereits zahlreiche Neutrinos nachgewiesen. Die Neutrinos stammen dabei nicht nur aus dem Inneren der Sonne, sondern beispielsweise auch aus dem Zentrum der Erde. Für ihre Untersuchung der Geisterteilchen aus dem Inneren der Erde standen den Wissenschaftlern* 53 Ereignisse zur Verfügung. Auf dieser Grundlage erhofften sich die Experten Erkenntnisse über die Prozesse und Verhältnisse im Inneren der Erde, die bisher noch ungeklärt sind. Ein besonderes Augenmerk lag dabei auf radioaktiven Zerfällen, die möglicherweise im Inneren der Erde stattfinden und zur Energieerzeugung beitragen.
Signale aus dem Erdmantel
Das wissenschaftliche Team analysierte nun Signale, die aus dem Erdmantel der Erde stammen. Die Analyse zeigt, dass mit einer 99-prozentigen Wahrscheinlichkeit Radioaktivität im Erdkern vorhanden ist. Zudem hat der radioaktive Zerfall einen großen Anteil an der Wärmeerzeugung der Erde.
Die Ergebnisse des Forscherteams wurden im Fachmagazin „Physical Review D“ veröffentlicht. Darüber hinaus werden die Untersuchungen dabei helfen zukünftige Detektor-Technologien zu verbessern. So können die Erkenntnisse beispielsweise direkt für das sich im baubefindliche Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), an dem die Wissenschaftler der Sektion JARA-FAME ebenfalls beteiligt sind, genutzt werden.
Originalveröffentlichung im Physical Review D.
Weitere Informationen stehen auf der Website des Forschungszentrums Jülich zur Verfügung.
* Verweis: „Alle in diesem Dokument verwendeten Bezeichnungen sind geschlechtsneutral zu verstehen. Auf eine Nennung verschiedener Varianten der Bezeichnungen wird allein aus Gründen der besseren Lesbarkeit verzichtet.“