Multimessenger-Galaxie
Multimessenger-Astronomie – ein neues Schlagwort ist im Kommen! Sie ist der nächste Schritt einer Sternenforschung im Verbund, die mit der Multiwellenlängen-Astronomie begann und jetzt für die Erforschung des Hochenergie-Universums auch die Gravitationswellen-Astrophysik sowie die Astroteilchen-Forschung mit einschließt. Ich berichte in dieser Sendung, wie mit den neuesten Forschungen der Neutrino-Forschung die Lücke zwischen traditioneller Astrophysik und der Astroteilchenphysik erstmals überbrückt werden konnte.
Die Astroteilchen-Forschung untersucht zuerst einmal das, was seit vielen Jahrzehnten kosmische Teilchenstrahlung genannt wird. Sie besteht zum großen Teil aus hochenergetischen Protonen. Etwa tausend Teilchen pro Quadratmeter treffen aus dem Universum jede Sekunde auf die Erde, doch nur wenig dieser für Lebensformen gefährlichen Strahlung dringt bis auf die Oberfläche. Denn die Gasmoleküle in der Atmosphäre bremsen sie ab, dabei erzeugt ein einziges Primärteilchen kosmischer Strahlung einen kaskadierenden Schauer von zahlreichen Partikeln. In diesem Teilchenschauer entstehen auch Myonen und Neutrinos. Sie können beispielsweise in der Anlage Pierre Auger in der weiten und leeren argentinischen Pampa von Amarilla in mehr als 1.600 Mess-Stationen nachgewiesen werden, die auf einer Fläche von 3000 Quadratkilometern aufgebaut sind. Vor einigen Jahren habe ich diese Anlage besucht und über das Observatorium eine Reportage gemacht.
Obwohl die kosmische Strahlung seit hundert Jahren bekannt ist, lässt sich ihr Ursprung jedoch nicht zurückverfolgen. Denn auf ihrem Weg werden die elektrisch geladenen Teilchen durch Magnetfelder im Universum stark abgelenkt, so dass nicht feststellbar ist, woher sie kommen. Francis Halzen, IceCube Principal Investigator von der University of Wisconsin-Madison sagt: “Man kann fragen, warum es so wichtig ist, den Ursprung der kosmischen Strahlung zu finden. Aber dabei handelt es sich um hochenergetische Protonen, die eine Million Mal mehr Energie haben als Teilchen, wie wir sie in Beschleunigern wie dem Large Hadron Collider in Genf erzeugen können. Wenn man Physiker ist, kann man nicht widerstehen, dieses Problem lösen zu wollen: Wie schafft das die Natur?“
Eine andere Art hochenergetischer Astroteilchen entsteht – so die Theorie bisher – in den gleichen hochenergetischen Prozessen wie die kosmische Strahlung: die Neutrinos. Aber während die kosmische Teilchen-Strahlung seit Jahrzehnten gemessen werden kann, hat die Astrophysik bei Neutrinos ein viel grundsätzlicheres Problem. Diese Geisterteilchen fliegen ohne Ladung durch das Universum und passieren dabei sogar Himmelskörper oder große Himmelsstrukturen wie Galaxien weitgehend ungehindert.
Ihren Namen erhielt die Teilchen-Klasse übrigens von dem theoretischen Physiker Enrico Fermi in den dreißiger Jahren des vorigen Jahrhunderts. Heute wissen wir, dass es drei unterschiedliche Neutrino-Typen gibt, Spiegelbilder gelanderer Teilchen, die sich durch ihre Masse sowie ihre Energie unterscheiden – und das anhängig von ihrem Ursprungsort.
Im Neutrino-Labor von IceCube machen Astro-Forscher seit 2010 im Eis der Antarktis Jagd auf diese Teilchen, die sich allerdings nur in ganz seltenen Fällen offenbaren, dann nämlich, wenn sie innerhalb der mächtigen Untergrund-Anlage mit einem Atomkern kollidieren. Das IceCube-Observatorium habe ich in meinem letzten Video-Blog “Leuchtspuren im Eis” schon vorgestellt.
Jedes Jahr können in IceCube mehrere zehntausend solcher Neutrino-Kernreaktionen aus den darin dokumentierten Daten rekonstruiert werden. Die meisten davon stammen jedoch von in der Erdatmosphäre produzierten, sogenannten atmosphärischen Neutrinos. Ganz selten findet sich darunter auch ein besonders hochenergetisches Neutrino. Das, so wissen die Forscher, kann nicht aus der Atmosphäre stammen, sondern muss aus dem Kosmos zu uns gereist sein. Hat man es erst einmal entdeckt, dann bringt es einen großen Vorteil: Man kann aufgrund der berechneten Orientierung des Einschlages im Raum auf die genaue Herkunft der Geisterteilchen schließen.
“Genau” ist dabei ein relativer Begriff, denn der Astroteilchen-Forscher kann die Astroteilchen am Himmelsglobus mit einer Präzision von etwa einem Grad bestimmen, ungefähr das Vierfache der Fläche des Mondes. Das ist nicht viel, vergleicht man das mit der Genauigkeit, mit der optische Hochleistungsteleskope den Himmel heute sehen: nämlich auf eine Bogensekunde genau, also zehn Millionen Mal präziser. Anders gesagt: Doch nicht alle Wellenlängen des elektromagnetischen Lichts sind für Instrumente gleichermaßen gut zu beobachten. Gammastrahlungs-Teleskope können das Himmelszelt auch nur mit einer Präzision auflösen, die – abhängig vom Energie-Niveau – zwischen 0.1 und 3 Grad liegt. Aber hier ist es Astrophysikern mit der Multiwellenlängen-Astronomie schon gelungen, viele hochenergetische Strahlungsquellen mit Himmelskörpern miteinander zur Deckung zu bringen, die in verschiedenen Frequenzbereichen beobachtet werden.
Jährlich können etwa zehn Signaturen von besonders hochenergetischen Neutrinos nachgewiesen werden. Aber woher kommen sie? Sobald ein Event entschlüsselt ist, beginnt sofort die mühsame Arbeit, nach bekannten Himmelskörpern im elektromagnetischen Spektrum Ausschau zu halten, die Quelle dieser singulären Teilchen sein könnten. Vor allem Himmelskörper, die im Licht der Gamma-Strahlung leuchten, sind als Kandidaten für die Entstehung hochenergetischer Neutrinos besonders interessant. Und so ist es auch nicht erstaunlich, dass es Gammastrahlungs-Daten aus dem NASA-Satellitenteleskop Fermi waren, mit denen es 2017 erstmals gelang, ein geeignetes Himmelsobjekt mit einem Neutrino-Einschlag zur Deckung zu bringen: Ein bekannter Blazar in der Entfernung von 3,7 Milliarden Lichtjahren zeigte genau zur gleichen Zeit einen deutlichen Anstieg in der Gammastrahlung.
Ein Blazar ist das Zentrum einer aktiven Galaxie, ein supermassereiches Schwarzes Loch. In sogenannten Jets, also Materieausbrüchen, schleudert er gewaltige Mengen von Teilchen ins All hinaus. Darin entsteht sowohl viel hochenergetische kosmische Teilchenstrahlung als auch ein starker Neutrino-Regen. Mit annähernder Lichtgeschwindigkeit rasen diese durchs Universum. Nachdem diese räumliche Zuordnung zu einer Himmelsquelle erstmals gelungen war, ließ sich die zugehörige Neutrino-Signatur als eine Art Schablone nutzen, um im umfangreichen archivierten Datenrauschen der Detektoren nach weiteren Einschlägen zu suchen, die zu früher beobachteten Jet-Ausbrüchen dieser Galaxie passten. Tatsächlich konnten die Neutrino-Forscher anhand des gefundenen Musters einige neue Neutrino-Kollisionen rekonstruieren, die mit hoher Wahrscheinlichkeit von einem früheren Ausbruch dieses Mega-Lochs stammen.
Die Zuordnung eines ersten Neutrinos zu einem astronomischen Objekt des Hochenergie-Universums hat die Astroteilchen-Forschung zu einem weiteren spannenden Arbeitsfeld der Multimessenger-Astronomie gemacht, aber nicht nur die Neutrinos, auch die bisher von der Astronomie losgelöste kosmische Teilchen-Strahlung. Denn beide haben, wie erwähnt, einen gemeinsamen Ursprung. Das bedeutet: Kennt man die Herkunft eines Neutrinos, dann weiß man auch, dass dort kosmische Teilchen-Strahlung entstehen muss – auch dann, wenn man sie gar nicht orten kann. Francis Halzen gehört das Schlusswort: “Ist es eine erstaunliche Entdeckung, dass die aktiven Galaxien die kosmischen Beschleuniger des hochenergetischen Universums sind? Die Antwort ist: ja und nein. Die kosmische Strahlung erreicht nicht nur extrem hohe Energien, sondern es gibt auch extrem viel davon. Und so betrachtet ist es schwierig, eine Vorstellung davon zu entwickeln, wie diese Teilchen tatsächlich entstehen. Die einzige Möglichkeit ist, eine Quelle von Gravitationsenergie zu finden, von der ein ganz kleiner Anteil dann in Teilchen konvertiert wird. Jetzt ist es die Multimessenger-Astronomie, die uns über die Neutrino-Forschung die Antwort gegeben hat, woher die kosmische Strahlung stammt. Vielleicht gibt es auch andere Quellen, auch die Dunkle Energie könnte zur Entstehung der Teilchenstrahlung führen. Aber das wissen wir heute noch nicht. Das werden erst weitere Forschungen zeigen.”
Hier geht es zur ersten Reportage “Leuchtspuren im Eis”.
Bei diesem Text handelt es sich um eine gering bearbeitete Fassung des Sprechertextes zum oben präsentierten Video.
Multimessenger-Astronomie
Gemäss Wikipedia (en) ist damit folgendes gemeint:
Die vier extrasolaren Botenstoffe sind elektromagnetische Strahlung, Gravitationswellen, Neutrinos und kosmische Strahlung. Sie entstehen durch verschiedene astrophysikalische Prozesse und offenbaren so unterschiedliche Informationen über ihre Quellen.
Diese Definition fehlt meiner Ansicht nach noch im sonst informativen Text von Susanne Päch .
Ein Beispiel für Multimessenger-Astronomie wäre etwa die Suche nach Lichtquellen am Himmel oder die Suche nach frisch eingetroffenen Neutrinos unmittelbar nachdem man ein Gravitationswellensignal registiert hat. Heute weiss man nämlich oft, wo am Himmel man suchen muss, wenn ein Gravitationswellensignal eingetroffen ist. Denn es gibt inzwischen mehrere Gravitationswellenobservatorien (USA+Italien, bald schon Japan) und das erlaubt eine Triangulation, also eine Berechnung der Ursprungsquelle des Ereignisses (hier des Gravitationswellenausbruchs).
Ereignisse senden auf vielen Kanälen
Eigentlich ist das für uns Menschen nichts neues: Wir vertrauen nicht nur auf unsere Augen, sondern auch auf das Gehör. Wenn es auf der Strasse plötzlich kracht schauen wir in die Richtung woher der Schall kommt. Wenn der Blitz einschlägt, erwarten wir ein Donnergrollen kurz danach – und so weiter und so fort.
Mit anderen Worten: Dass ein Ereignis Signale auf ganz unterschiedlichen Medien und Kanälen überträgt, das ist uns allen vertraut. Und dies gilt eben nicht nur in unserem Alltag, sondern auch in der Astronomie. Ein astronomisches Ereignis (wie eine Supernovaexplosion) sendet nicht nur Licht, sondern auch noch Neutrinos, kosmische, hochenergetische (Teilchen-) Strahlung und eventuell sogar Gravitationswellen.
Noch eine Bemerkung: Mir scheint Neutrinos wären wertvolle “Messenger”, vorausgesetzt, man könnte sie mit empfindlicheren (also viel grösseren) Neutrinoobservatorien beobachten als heute üblich. ICE-Cube x 10 würde sehr viel bringen.
Warum wären Neutrinos wertvolle “Messenger”? Weil sie sich gradlinig von der Ursprungsquelle ausbreiten und praktisch ungestört zur Erde gelangen.
Frau Päch,
Sie haben meine kritischen Fragen zum postulierten Neutrino ohne Angabe von Gründen in Ihrem vorherigen Blogbeitrag nicht beantwortet. Das ist u.a. unhöflich. Ich spare mir weitere Details zur formalen Neutrinobeschreibung und komme überwiegend zu allgemeinverständlich(er)en Aussagen und begründeten Vorwürfen.
Es gibt theoretisch und praktisch den möglichen Unterschied zwischen Ahnungslosen, Apologeten und Nachplappereren. Ahnungslose sollten keine populärwissenschaftlichen Artikel im Rahmen einer »Spektrum der Wissenschaft Allianz« auf Scilogs veröffentlichen. Apologeten sollten zumindest im Ansatz auch in populärwissenschaftlichen Ausführungen zwischen Versuchsinterpretation und Versuchsergebnis unterscheiden (können). Ahnungslose, nachplappernde Apologeten die Blogbeiträge schreiben sollten sich als gläubige Fans bekennen und dies auch für alle Leser gut sichtbar machen.
Hintergründe
Dieser und Ihr vorheriger Blogbeitrag zur postulierten Neutrinophysik sind leider auf einem dürftigen Sachniveau.
Klären Sie doch bitte u.a. erst einmal für sich selbst und dann für die Leser, was in der theoretischen Physik unter einem Neutrino, einer elektromagnetischen Welle respektive Photon, einem postuliert (u.a. quarksbasierenden) Proton, postuliert elementaren Elektron, usw. … denkmodellabhängig „verstanden“ wird. Ihre Wechselwirkungsvergleiche sind aus wissenschaftlicher Sicht haarsträubend. Ihre Formulierungen sind – moderat formuliert – auf eine suggestiv fragwürdige Art irreführend und letztendlich falsch. Beispiel, Sie schreiben
„Die im Kosmos allgegenwärtigen Neutrinos haben ganz unterschiedliche Energien und entstehen an vielen Orten, immer als eine Art Abfallprodukt von Kernprozessen: beispielsweise in Sternen wie der Sonne.“
Gemäß (SM-)postulierter Neutrinoexistenz und Neutrinoentstehung sind deren Anzahl und Energiebeiträge immer signifikant. Diese als Abfallprodukt von Kernprozessen zu bezeichnen, hat mit wissenschaftlichem Vortrag wenig zu tun…
Allgemeiner formuliert: Die Qualität einer Berichterstattung hängt zu einem großen Teil von der Befähigung des Vortragenden ab, den vorgestellten Sachverhalt einordnen zu können, egal ob dieser etwas befürwortet oder kritisiert. Wenn jemand beispielsweise grundlos totgeschlagen wird, kann man weiten Teilen der Bevölkerung zugestehen, daß grundloses Totschlagen nicht zu akzeptieren ist. Abstrakter formuliert: Nahezu alle Menschen haben die nötigen Denkvoraussetzungen um diesen Sachverhalt zu verstehen und zu bewerten. Bis auf wenige Ausnahmen, dürfte hier Konsens herrschen.
In der Theoretischen Grundlagen-Physik sieht das ganz anders aus.
Nur ein auf die gesamte Menschheit bezogen winziger Anteil besitzt die nötigen mathematisch-naturwissenschaftlichen Voraussetzungen um die „Materie“ erst einmal reproduzieren zu können. Der „große Rest“ mag befürwortende oder ablehnende Meinungen besitzen, aber diese sind allesamt ohne Belang.
Gemäß Ihren Angaben auf Hyperraum.TV sind Sie Medienwissenschaftlerin und Wissenschaftshistorikerin. Ergänzend zu diesen „Aufgaben- und Wissensgebieten“ wäre es notwendig zu wissen, ob Sie die Axiomatik des Standardmodells der Teilchenphysik und die notwendige Differentialgeometrie zum Standardmodell der Kosmologie im Detail reproduzieren können. Ich vermute einmal, Sie können es nicht. In diesem Fall schreiben Sie jedoch weitest gehend als Gläubige aber nicht als Wissende. Eine in diesem Zusammenhang Vermeidung von Antworten zu kritischen Fragen vervollständigt das Bild einer Bloggerin, die mit Hilfe von (formalisierten) Fantasien einer Wissenschaftselite, die sich letztendlich damit materiell wirtschaftlich versorgt, nichts weiter als Klickzahlen und Egozentrik im Fokus hat.
Bevor unnötig Mißverständnisse aufkommen, es geht nicht um die sinnlose Frage, was (physikalische) Wahrheit ist, denn ein Denkmodell ist eben nur ein Denkmodell. Es geht aber sehr wohl um die ehrliche Frage, inwieweit ein gegenwärtiges Modell, beispielsweise zur Materiebildung, minimalistisch ist und zugleich eindeutige Lösungen liefert. Diese Frage ist stets beantwortbar.
Wäre ich vom Typ Frau Nahles oder Frau Hossenfelder (zum Verständnis siehe hier), würde ich möglicherweise folgendes ergänzen: Ob sich eine Frau Päch in die Reihe der Apologeten und Nachplapperer nachweislich irrealer Theorien „einordnet“, um auch ein paar “Krümmel” abzubekommen, „who cares“?
Meine Empfehlung, orientieren Sie sich an Frauen wie Brigitte Falkenburg die in »Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality (2007)« u.a. schreibt…
„It must be made transparent step by step what physicists themselves consider to be the empirical basis for current knowledge of particle physics. And it must be transparent what the mean in detail when the talk about subatomic particles and fields. The continued use of these terms in quantum physics gives rise to serious semantic problems. Modern particle physics is indeed the hardest case for incommensurability in Kuhn’s sense..
…After all, theory-ladenness is a bad criterion for making the distinction between safe background knowledge and uncertain assumptions or hypotheses…
…It is not possible to trace a measured cross-section back to its individual cause. No causal story relates a measured form factor or structure function to its cause…
…This sheds new light on Eddington’s old question on whether the experimental method gives rise to discovery or manufacture. Does the interaction at a certain scattering energy reveal the measured structures or does it generate them?…
„facing reality“, Ihnen bleiben offensichtlich drei Optionen, Sie löschen vorliegenden Komnmentarbeitrag, Sie antworten oder Sie ignorieren weiterhin die vorgebrachte Sachkritik. Im ersten Fall landen Sie mit etwas Zeitverzögerung mit Sicherheit hier: http://www.kinkynature.com/ektheorie/indexZensur.htm Im zweiten Fall ist von einer Kommentarerwiderung meinerseits auszugehen. Im dritten Fall werden Sie zumindest am Rande, ohne daß Sie darauf Einfluß nehmen können, als ignorante „Wissensvermittlerin“ demnächst – hier und da – von mir (for all to see) erwähnt. Sollten Sie – warum auch immer – die dritte Option wählen und nicht antworten, werde ich hier unter Ihrem Blogbeitrag keine weiteren Kommentare veröffentlichen. Ich hätte zwar die Zeit bzw. würde mir diese nehmen können, aber eigentlich dürfte jedem klar sein, daß es außer aus egozentrischen Motiven hier für mich nichts Ergänzendes mehr zu kommentieren gibt.
@Dirk Freyling (Zitat): “Ich vermute einmal, Sie [Susanne Päch] können es nicht [die Axiomatik des Standardmodells der Teilchenphysik und die notwendige Differentialgeometrie .. im Detail reproduzieren]. In diesem Fall schreiben Sie jedoch weitest gehend als Gläubige aber nicht als Wissende”
Antwort: Frau Päch berichtet aus der Forschung und was dort so läuft und aktuell ist (z.B. Multimessenger-Galaxie). Sie ist nicht ausgebildet, physikalische Theorien in der Tiefe zu verstehen oder sie gar zu hinterfragen.
Herr Freyling : Es geht in diesem Blog (leider?)nicht um ihr Steckenpferd. Dieses Steckenpferd von ihnen ist wohl die (nach ihrer Einschätzung) Fragwürdigkeit der aktuellen physikalischen Theorien und ihr Widerwillen gegen Konstrukte, die als konkret ausgegeben werden, aber nach ihrer Ansicht keinen Direktnachweis besitzen.
Statt dessen geht es in diesem Blog um einen Einblick womit sich beispielsweise Astronomen und Astrophysiker aktuell beschäftigen.
Wenn sich diese Astronomen und Astrophyiskier ihrer Meinung nach mit den falschen Dingen beschäftigen, dann wäre das das Thema für einen eigenen Blog – einen völlig anderen Blog als den, der von Susanne Päch betrieben wird.
@Herrn Freyling #15:27 “Es gibt theoretisch und praktisch den möglichen Unterschied zwischen Ahnungslosen, Apologeten und Nachplappereren. Ahnungslose sollten keine … veröffentlichen.”
Ihr Auftreten hier bei den Scilogs ist eine einzige Unverschämtheit. Sie scheinen selbst nicht reflektieren zu können, daß die *3 Punkte* eher auf Sie selbst zutreffen, Sie übertönen sich zu laut.
Nichts von dem was Sie hier so reinschmieren ist von Ihnen durchdacht, nur von anderen Ahnungslosen überschätzend abgeschrieben und wieder aufgeschäumt – Google führt zu den Quellen der Propaganda.
Zu Ihren vorgetäuschten Physik(er)kenntnissen hätte ich gern mal einen Beleg, wer Ihre Fehler gut findet.
Herr Senf,
ich hatte Ihnen in der Vergangenheit (, wenn ich mich richtig erinnere in einem Blog-Beitrag von Stephan Schleim noch in 2018) bereits mitgeteilt, daß Sie sich deutlich weniger emotional und wenn möglich nur zur Sache äußern sollten.
Ihr Satz
„Zu Ihren vorgetäuschten Physik(er)kenntnissen hätte ich gern mal einen Beleg, wer Ihre Fehler gut findet.“
verrät mir, daß Sie wieder einmal emotional engagiert sind und das Sie, trotz möglich besseren Wissens, nach wie vor glauben, daß ich über Ihre „Stöckchen springe“.
Wenn Sie sich noch deutlicher erinnern, dann werden Sie feststellen, daß Ihre wenig unterhaltsame Polemik keinen Eindruck hinterlassen hat.
Wenn Sie sich zur Sache äußern wollen, … und bitte…
Sie finden eine konkrete Zusammenstellung und Kritik zum Neutrinopostulat „unter“ http://www.kinkynature.com/ektheorie/indexNeutrinos.htm und eine übergeordnete Zusammenstellung zum Standardmodell der Teilchenphysik „unter“ http://www.kinkynature.com/ektheorie/indexStandardmodell.htm
Sollten Sie dort Fehler in meinen Ausführungen und/oder bezüglich meiner Argumentation finden, „bitte“ ich Sie darum, daß Sie mich öffentlich darauf hinweisen. Nur werden Sie konkret. Und sichern Sie sich in Ihrem Interesse gut ab, daß Ihre Kritik eine diskussionswürdige inhaltliche Qualität besitzt. Ansonsten besteht für Sie die Gefahr, daß sich der Eindruck verstärkt, daß Sie zwar auch mal wieder etwas „sagen“ woll(t)en, obwohl Sie wenig bis keine Ahnung haben, wovon Sie „reden“.
Und siehe da, jetzt wird Ihr Stöckchen über das ich nicht gesprungen bin, zu meinem Stöckchen über das Sie in jedem Fall springen werden. Denn sollten wir nichts von Ihnen Konkretes bezüglich meiner, von Ihnen unterstellten, Physikunkenntnis aus Ihrer Feder lesen, müssen wir wohl davon ausgehen, daß Sie sich zwar mit der üblichen Senf-Luft aufgeblasen haben, diese aber letztendlich als laues Gefühlslüftchen zu einer »Senf’schen Peinlichkeit« geworden ist. Aber soweit sind wir ja noch nicht. Strengen Sie sich an, …
zur eingerissenen Diskussionskultur mit den *neuen Freunden der Scilogs* der letzten Jahre
https://de.wikipedia.org/wiki/Histrionische_Pers%C3%B6nlichkeitsst%C3%B6rung off-Topic auf der Litfaßsäule .
Die Redaktion möge sich mal Gedanken über die Nutzungsbedingungen machen – für die Mitleser.
Da steht “Tagebücher der Wissenschaft”, nicht egomanische Rumtrollerei von Selbstdarstellern.
@Dirk Freyling
Vielleicht sollten Sie mal kritisch hinterfragen, ob Ihre Selbstwahrnehmung möglicherweise davon abweicht, wie Sie auf andere wirken. Mir jedenfalls fallen Ihre Beiträge nicht durch Sachlichkeit und Kompetenz auf. Vielmehr wirken sie unangemessen überheblich und damit sehr emotional.
Liebe Kommentatoren, es scheint mir, dass die Faktenlage der unterschiedlichen Betrachtung zur Existenz bzw. Nichtexistenz von Neutrinos bestens dokumentiert wurde. Soweit möchte ich auch niemanden ausschließen. Der Inhalt der Kommentare verschiebt sich jetzt aber zunehmend in Richtung auf eine emotionale und persönliche Richtung. Die möchte ich an dieser Stelle gern stoppen.
Eine ernst gemeinte Bitte der Blog-Betreiberin: Es ist der Punkt erreicht, wo die Debatte jetzt beendet werden sollte.
Worin liegt der Unterschied zwischen einem Neutrino und einem hochenergetischen Neutrino?
Die Geschwindigkeit kann es nicht sein ? Sind die hochenergetischen Neurinos vielleich “Neutrinoklumpen” ? ein paar Zahlenangaben wären nützlich, wenn man sich eine Vorstellung über Neutrinos bilden will.
Wenn ich die Frage noch kurz beantworten darf (sonst gerne einfach löschen):
Die Neutrinos unterscheiden sich in ihrer kinetischen Energie. Die geben sie bei der Detektion vollständig an das Detektormedium ab und erzeugen so sekundäre Teilchen, die im Detektor gemessen werden. Aus der Summe der Energien der detektierten Sekundärteilchen kann auf die Energie des Neutrinos geschlossen werden.
@fliegenklatsche und Joachim Schulz: Danke und natürlich, fachliche Aspekte unbedingt. Ich fand nur, die emotionalen Ausuferungen sollten etwas eingedämmt werden. Übrigens sorry, das hatte ich bei der Umsetzung in den Blog-Text übersehen. Ergänzend zu Joachim Schulz sei deshalb noch hinzugefügt: Faktisch beginnen die sogenannt “hochenergetischen Neutrinos”, wie im Video auch beschrieben, für die IceCube-Forscher bei ca. 10 GeV, also liegen ab dem Bereich Giga-Elektronenvolt. Das höchste jemals indirekt erfasste Neutrino lag sogar im Bereich von über einem Peta-Elektronenvolt. Neutrinos beispielsweise von der Sonne sind in IceCube nicht zu erfassen.
Joachim Schulz schrieb (03.09.2019, 16:43 Uhr):
> [… »Worin liegt der Unterschied zwischen einem Neutrino und einem hochenergetischen Neutrino?« …] Die Neutrinos unterscheiden sich in ihrer kinetischen Energie.
Da die hochenergetischen Neutrinos eine Teilmenge aller Neutrinos darstellen, handelt es sich bei ihrer jeweiligen kinetischen Energie (bzgl. des Detektorsystems) weniger um einen Unterschied, als vielmehr um ein Auswahlkriterium.
(Die Geschwindigkeit von Neutrinos, bzgl. des Detektorsystems, hängt zwar mit deren kinetischer Energie und deren Massen zusammen, wird allerdings nicht direkt gemessen und ist insbesondere für hochenergetische Neutrinos praktisch nicht von Signalfront-Geschwindigkeit unterscheidbar.)
> Die geben sie bei der Detektion vollständig an das Detektormedium ab
Neutrinos, die mit dem Detektormedium durch (Austausch von) “neutral current” wechselwirken, geben dabei nur einen Anteil ihrer ursprünglichen kinetischen Energie ab (und entweichen mit ihrer verbleibenden kinetischen Energie).
Und auch bei “charged current”-Wechselwirkung des einfallenden Neutrinos mit dem Detektormedium verbleibt dessen Energie nicht unbedingt vollständig in der IceCube-Detektor-Region …
Vgl. https://icecube.wisc.edu/~kjero/Bootcamp/2015/Notebooks/Reconstruction_Introduction.html.
Susanne Päch schrieb (03.09.2019, 19:12 Uhr):
> Faktisch beginnen die sogenannt[en] “hochenergetischen Neutrinos” […] für die IceCube-Forscher bei ca. 10 GeV […]
In Abgrenzung zu diesen spricht man im Energie-Bereich ab ca. 0,1 EeV (sprich: “Exa-Elektronvolt“), d.h. ab ca. 10^{17} eV, wiederum von “ultrahochenergetischen Neutrinos“, bzw. von “extremely high-energy neutrinos“.
Deren eventueller Nachweis wäre mit dem IceCube-Detektor wohl zumindest im Prinzip möglich; ist allerdings bislang offenbar nicht erfolgt.
Da haben Sie recht, Herr Wappler,
Ich hatte übersehen, dass einige der Produkte natürlich auch Neutrinos sind und damit innerhalb des Detektors nicht nachweisbar.
Joachim Schulz schrieb (05.09.2019, 09:04 Uhr):
> Da haben Sie recht, Herr Wappler, […]
Eine Rückmeldung! (Vielen Dank!) — Wie überraschend! …
Dagegen wurden meine SciLogs-Kommentar-Bemerkungen zu gewissen weiteren ebenfalls die (Experimental-)Physik betreffenden Themen, deren Behandlung in Joachim Schulzes SciLog “Quantenwelt” mir ebenfalls unrecht bzw. fragwürdig erscheint, dort seit Längerem Rückmeldungs-los zensiert.
Sie sind (bisweilen) jedoch immerhin folgendermaßen öffentlich dokumentiert und Barriere-frei kommentierbar:
– Frage: zum Panzer auf der Falltüre.
– Frage: zur Bedeutung und Bezeichnung von Koordinaten.
Und so weiter.
Ihre Videos sehe ich immer wieder gerne.
Diesmal scheint allerdings auch der Fehlerteufel mitgewirkt zu haben. In der Überschrift schreiben Sie von einer Multimessenger-„Galaxie“, nicht von „Astronomie“.
Und dann auch noch gekürzt (oder geschärft) von Multimesser, im Video-Titel und auf YouTube. Da fehlt das, bzw. wird es eng.
Ehrlich – es war Absicht: Ich wollte schon in der Headline darauf hindeuten, dass sich Multimessenger in diesem Fall ganz konkret auf eine Galaxie bezieht. Aber YouTube, da haben Sie völlig recht, das habe ich bei der Prüfung glatt übersehen … die Multimesser sind es nicht – danke, und korrigiert.