Grand Sasso: Neutrino-Oszillation bestätigt

Mit dem Nachweis des fünften Tau-Neutrinos wurde die Signifikanzgrenze von fünf Sigma geknackt, erklärten die Wissenschafter von Grand Sasso am 15. Juni 2015 bei der Präsentation ihrer Messresultate. Anders ausgedrückt: Die Wahrscheinlichkeit, dass es sich beim Messergebnis um einen statistischen Zufall handelt, liegt bei weniger als eins zu einer Million. «Die Detektion des fünften Tau-Neutrinos ist von grosser Bedeutung», erklärt Giovanni de Lellis vom italienischen Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) im Namen des internationalen Forscherteams. Die Wissenschafter könnten jetzt wegen der geringen Fehlerwahrscheinlichkeit von einer Entdeckung sprechen.

Im Standardmodell der Elementarteilchenphysik gibt es drei Arten von Neutrinos: Elektronen-, Myonen- und Tau-Neutrinos. Man geht davon aus, dass sich die Teilchen wegen ihrer verschwindend geringen Masse beim Zurücklegen grosser Distanzen durch Materie von einer Art in eine andere umwandeln können. Dieser Effekt wird Neutrino-Oszillation genannt.

Der Opera-Detektor wurde gebaut, um Tau-Neutrinos nachzuweisen. Das Experiment startete 2006. Der Detektor wurde dazu vom 732 km entfernten Europäischen Kernforschungszentrum Cern mit Myonen-Neutrinos beschossen. Nachdem erste Myonen-Neutrinos detektiert wurden, begann die eigentliche Datenaufzeichnung, die von 2008 bis 2012 lief. Das erste Tau-Neutrino wurde 2010 beobachtet. Bis 2014 konnten die Wissenschafter in Grand Sasso insgesamt vier Tau-Neutrinos nachweisen.

Andersartige Neutrino-Oszillation bereits in Japan nachgewiesen

Zur Erforschung der Neutrinos baute die T2K-Kollaboration in Japan ebenfalls spezielle Detektoren. Erste Umwandlungen von Myonen-Neutrinos in Elektronen-Neutrinos wurden bei diesem Experiment 2011 beobachtet. Die T2K-Kollaboration setzte ihre Messungen fort und konnte die Transformation – nach Auswertung weiterer Daten – im Juli 2013 bestätigen.