Neutrinos: Spion der neuen Physik, von der Materie bis zu den Sternen

Neutrinos , die schwer fassbarsten und zugleich am häufigsten vorkommenden Teilchen im Universum, sind ein Zeichen dafür, dass im Standardmodell , der Referenztheorie der modernen Physik, etwas fehlt . „In den letzten 25 Jahren wurden drei Nobelpreise für Neutrinos verliehen, was bereits ein Zeichen für ihre Bedeutung ist“, sagte Mauro Mezzetto, Forschungsdirektor des Nationalen Instituts für Kernphysik in Padua, gegenüber ANSA.

„Der letzte Preis wurde 2015 für die Entdeckung der Neutrinooszillationen verliehen, die zeigen, dass diese Teilchen eine Masse haben. Aber das Standardmodell in seiner jetzigen Form sagt keine Masse für Neutrinos voraus, also“, stellt er fest, „muss es Teilchen geben, die wir noch nicht kennen: Wir brauchen neue Physik .“ Deshalb nimmt die Zukunft der Forschung auf diesem Gebiet einen grundlegenden Teil des Open Symposiums in Venedig ein, bei dem in diesen Tagen die gesamte europäische Gemeinschaft der Teilchenphysiker zusammenkommt, um die Strategie für die kommenden Jahre zu diskutieren. „Hier in Venedig sind alle Experimente auf höchstem Niveau vertreten“, kommentiert der Physiker vom INFN, „die Diskussion unterscheidet sich also sehr von einer normalen Konferenz, bei der man sich nur unter Physikern trifft, sie findet auf einem anderen und äußerst interessanten Niveau statt.“ Die Experimente konzentrieren sich insbesondere auf zwei Themen : zum einen die Asymmetrie zwischen Materie und Antimaterie , die wir im Universum beobachten und die mithilfe von Neutrinos erklärt werden könnte , und zum anderen die Entdeckung kosmischer Neutrinos , die sehr wichtige Informationen über Sternprozesse enthalten. „Im ersten Fall“, so Mezzetto, „werden in den nächsten drei bis fünf Jahren drei große Experimente in den USA , Japan und China starten, an denen Europa und Italien mit 40 bis 50 % der Forscher maßgeblich beteiligt sind.“ Was kosmische Neutrinos betrifft, so sind jedoch bereits zwei Teleskope in Betrieb und werden in den kommenden Jahren weiter ausgebaut : Das eine befindet sich in Italien und ist KM3NeT , eine Unterwasserstruktur vor der Küste Siziliens, das Ergebnis einer internationalen Zusammenarbeit unter Beteiligung des INFN, das im Februar 2025 die Erfassung des energiereichsten jemals beobachteten Neutrinos bekannt gab ; Das andere Teleskop ist IceCube , das sich unter dem Eis der Antarktis befindet und seit etwa 10 Jahren in Betrieb ist. „Es handelt sich um zwei sich ergänzende Experimente“, so Mezzetto abschließend, „da sie sich in verschiedenen Hemisphären befinden.“