Neutrinos geben ersten Einblick in das Innere einer aktiven Galaxie

Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat mit dem Neutrino-Detektor „IceCube“ erstmals Hinweise auf hochenergetische Neutrinos gefunden, die von einer aktiven Galaxie im Sternbild Walfisch stammen. Diese Galaxie trägt die Bezeichnung Messier 77 (oder auch NGC 1068) und ist eine der am besten untersuchten Galaxien überhaupt. Sie ist etwa 47 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt und kann mit starken Ferngläsern beobachtet werden. Messier 77 wurde 1780 entdeckt. Die Bezeichnung „aktive“ Galaxie bezieht sich dabei auf den Galaxienkern: Er enthält ein Schwarzes Loch, das besonders viel Masse sammelt und die Galaxie extrem hell leuchten lässt. „Das ‚IceCube-Team‘ hat durch den Nachweis der Neutrinos zum ersten Mal Einblicke in das Innere einer aktiven Galaxie erhalten“, unterstreicht Prof. Dr. Alexander Kappes die Bedeutung der Studie. „Das Interessante dabei ist, dass die Beobachtungen auf eine Klasse von hochenergetischen Objekten im Universum hindeuten, aus denen hochenergetische Photonen (Gamma-Strahlung) nur sehr schwer entkommen können. Zukünftige, noch sensitivere Detektoren wie das ‚IceCube-Gen2-Observatorium‘, werden sehr viel mehr solcher Quellen entdecken können.“

Die Arbeitsgruppe von Alexander Kappes am Institut für Kernphysik der WWU Münster ist an der Datenanalyse des „IceCube“-Projekts beteiligt und entwickelt für zukünftige Erweiterungen des Detektors verbesserte optische Sensoren. Das „IceCube“-Neutrino-Observatorium enthält mehr als 5000 einzelne optische Sensoren in eineinhalb bis zweieinhalb Kilometern unter der Oberfläche der Antarktis in der Nähe des Südpols. Diese Sensoren messen die winzigen Lichtblitze, die ab und zu entstehen, wenn Neutrinos das Eis durchqueren. Neutrinos – auch „Geisterteilchen“ genannt – sind Elementarteilchen fast ohne Masse. Sie sind extrem schwer nachzuweisen und geben den Experten noch viele Rätsel auf. Unter anderem erhoffen sich Wissenschaftler durch die Erforschung der Neutrinos Erkenntnisse über besonders energiereiche Objekte im Universum, beispielsweise Schwarze Löcher wie das im Inneren von Messier 77. Das „IceCube“-Team hatte 2017 erstmals eine kosmische Quelle energiereicher Neutrinos geortet, einen sogenannten Blazar. In der aktuellen Veröffentlichung in der Fachzeitschrift „Science“ berichten die Wissenschaftler von mehr als 80 nachgewiesenen hochenergetischer Neutrinos von Messier 77.

 

Originalveröffentlichung

IceCube Collaboration: Evidence for neutrino emission from the nearby active galaxy NGC 1068; Science (3 Nov 2022),Vol 378, Issue 6619, pp. 538-543; DOI: 10.1126/science.abg3395

Links zu dieser Meldung

• Link auf die Pressemeldung der Universität Wisconsin-Madison (englischsprachig)
• Link auf die Originalveröffentlichung in "Science"
• AG Kappes an der WWU