China baut Geisterpartikel-Observatorium im Südchinesischen Meer

China plant eine neue Unterwasser-Station zur Erforschung von Neutrinos. Die winzigen Teilchen gelten als eines der größten physikalischen Rätsel des gesamten Universums: Sie sind fast unsichtbar, haben keine elektrische Ladung und eine extrem geringe Masse. Außerdem können sie durch fast alles hindurchfliegen, sogar die Erde. Milliarden dieser „Geisterpartikel“ sollen im Sekundentakt durch unseren Körper fliegen.

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Neutrinos spielen etwa eine wichtige Rolle in der Kernphysik – sie entstehen bei der Kernfusion im Inneren der Sonne. Es gibt aber auch Neutrinos, die millionen- bis milliardenfach energiereicher sind. Diese Neutrinos entstehen bei Sternenexplosionen und in der Umgebung supermassereicher Schwarzer Löcher in fernen Galaxien.

U-Boot brachte Detektoren zum Meeresgrund

China will nun das weltweit größte Unterwasser-Observatorium zur Neutrino-Beobachtung im Südchinesischen Meer errichten. Im Januar wurde dort bereits der Prototyp eines neuen Detektors, eine LED-Lichtquelle und andere Ausrüstung hingebracht. Dazu kam das bemannte Tauchboot Shenhai Yongshi zum Einsatz, das die Detektoren in einer Tiefe von 1.600 m aufstellte.

Diese Detektoren sind mit Chinas Unterwasser-Wissenschaftsnetzwerk verbunden, das sie mit Strom versorgt und die Detektor-Daten überträgt. In der extremen Dunkelheit des Südchinesischen Meeres sollen sie die schwachen Lichtblitze erkennen, die vorbeifliegende Neutrinos verursachen. Das habe das chinesische Institut für Hochenergiephysik (IHEP) am Mittwoch über WeChat bekannt gegeben, berichtet die South China Morning Post.

Deshalb werden Neutrinos im Meer beobachtet

Neutrinos faszinieren Astronomen. Doch die hochenergetischen Teilchen aus dem All sind extrem flüchtig und lassen sich nur schwer nachweisen. 2023 wurden sie erstmals in unserem Universum mit Detektoren in der Antarktis gemessen. Um die rätselhaften Geisterpartikel aufzuspüren, braucht man nämlich sehr große Materiemengen, die aus möglichst reinen Stoffen bestehen, mit denen die Neutrinos reagieren können – Wasser zum Beispiel.

Reagiert ein Neutrino mit einem Wassermolekül, entstehen elektrisch geladene Teilchen, die fast mit Lichtgeschwindigkeit durchs Wasser rasen und dabei Licht aussenden – die sogenannte Tscherenkow-Strahlung. Diese wollen Forscher, die auf Neutrino-Jagd sind, in der Regel aufspüren.

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Antarktis und Japan

Derzeit werden Neutrinos etwa in den Forschungsstationen IceCube in der Antarktis und in Super-Kamiokande in Japan erforscht. Die nun im Südchinesischen Meer aufgestellten Detektoren sind nur erste Vorboten des chinesischen High-Energy Underwater Neutrino Telescope (HUNT), das dort auf einer Gesamtfläche von 30 Kubikkilometern entstehen soll. 55.000 Detektoren sollen insgesamt im Südchinesischen Meer platziert werden. Derzeit betrage das effektive Volumen der anderen laut den chinesischen Forschern nur zwischen 1 und 8 Kubikkilometern.

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