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22/08/2014 - 01:00 von DieRoteHand | Report spam
Warum existieren wir? Die Frage, warum vom Urknall
nur Materie und keine Antimaterie übrig geblieben
ist, ist bisher nicht geklàrt. Eine Erklàrung könnten
schwere Neutrinos liefern, die kurz nach dem Urknall
aufgrund einer Asymmetrie in den Naturgesetzen etwas
hàufiger in Materie als in Antimaterie zerfallen sind. So
entstand ein Überschuss an Materieteilchen, die keine
Partner zum Zerstrahlen fanden und übrig blieben.
Ein solcher Mechanismus setzt voraus, dass Neutrinos
identisch sind mit ihren eigenen Antiteilchen. Wenn
das stimmt, müsste es den so genannten neutrinolosen
Doppelbetazerfall geben, bei dem in einem Atomkern
zwei Neutronen in zwei Protonen zerfallen und nichts
außer zwei Elektronen aussenden. Schon der normale
Doppelbetazerfall, der im Einklang mit dem Standardmodell
der Teilchenphysik ist und bei dem zusàtzlich
zwei Neutrinos entstehen, ist extrem selten: Hundert
Milliarden Milliarden Jahre – zehn Milliarden Mal das
Alter des Universums – dauert es, bis die Hàlfte eines
Stoffs auf diese Weise zerfàllt. Der neutrinolose Doppelbetazerfall,
der im Standardmodell nicht vorgesehen
ist, der aber ein wichtiger Baustein zum Verstàndnis
des Universums wàre, ist noch mindestens 10.000-mal
seltener.
Um ihn zu beobachten, haben die Physiker des MPP
zusammen mit Kollegen aus 15 Instituten in sechs
Làndern im Untergrundlabor im italienischen Gran-
Sasso-Massiv GERDA (Gemanium Detector Array)
aufgebaut: In einem streng abgeschirmten Tank mit
vier Metern Durchmesser werden hochreine zylindrische
Germaniumkristalle in minus 170 Grad Celsius
kaltes, flüssiges Argon getaucht. Die erste Messphase
über eineinhalb Jahre zeigte kein Signal des neutrinolosen
Doppelbetazerfalls. Damit widerlegt GERDA
Resultate eines anderen Experiments, das den Nachweis
eines solchen Signals erbracht haben will. Für die
nàchste zweijàhrige Messphase sollen die Menge des
Germaniums in GERDA verdoppelt und Störsignale
weiter unterdrückt werden.
Für künftige Experimente entwickelt die Forschungsgruppe
GeDet am Institut noch leistungsfàhigere
Germaniumdetektoren, die erstmals gleichzeitig nach
dunkler Materie und nach neutrinolosem Doppelbetazerfall
suchen sollen. Die Gruppe arbeitet mit
chinesischen Kollegen zusammen, die im Südwesten
Chinas das Jinping Untergrundlabor betreiben, das
tiefste Untergrundlabor der Welt, und dort bereits mit
Germaniumdetektoren nach dunkler Materie suchen.
Eine ganze Tonne hochreiner Germaniumkristalle soll
einmal die Basis für eine kombinierte Suche bilden.
 

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#1 DieRoteHand
23/08/2014 - 14:18 | Warnen spam
was genau ist dunkle materie ?

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