# taz.de -- Nobelpreis Physik: Den kosmischen Geisterteilchen auf der Spur
       
       > Der Nobelpreis für Physik geht dieses Jahr an Francis Halzen. Er hat am
       > Südpol ein Teleskop gebaut, das neue Blicke ins Universum ermöglicht.
       
 (IMG) Bild: Mit offenen Armen: Francis Halzen in einem Turiner Hotel
       
       Es war, als hätte sich 2010 am Südpol ein neues Fenster in die Tiefen des
       Universums geöffnet. Zusammen mit Hunderten Kollegen weltweit hat Francis
       Halzen dort ein Teleskop der ganz anderen Art errichtet. Mit diesem suchen
       die Wissenschaftler nach hochenergetischen kosmischen Neutrinos, auch
       Geisterteilchen genannt.
       
       Diese Boten aus dem fernen Weltraum machen Unsichtbares sichtbar. Sie
       erzählen Geschichten von extrem energiereichen Prozessen im Universum: von
       riesigen Schwarzen Löchern etwa, sogenannten Blazaren, die aktiv Materie
       verschlingen, oder von Sternenexplosionen, auch Supernovae genannt.
       
       Für diese völlig neue Möglichkeit, den Weltraum zu erforschen, erhält am
       Dienstag der belgisch-amerikanische Astrophysiker Francis Halzen den
       Nobelpreis für Physik, dotiert mit 12 Millionen schwedischen Kronen,
       umgerechnet etwa eine Million Euro. Damit ist es der fünfte Nobelpreis, der
       an die Forschung zu Neutrinos vergeben wurde.
       
       ## Den Geisterteilchen auf der Spur
       
       Ihre Existenz fasziniert die Forschung und stellt sie gleichzeitig wieder
       und wieder vor gigantische Rätsel. Anders als bei anderen Elementarteilchen
       weiß man nur wenig über sie. Zumal sie schwer nachzuweisen sind und sich
       damit tatsächlich fast wie Geister verhalten. Doch sie sind überall. Pro
       Sekunde strömen Milliarden von Neutrinos nicht nur durch das Weltall,
       sondern auch durch unsere Körper, sie umgeben und durchdringen uns und auch
       die Erde – völlig unbemerkt. Denn sie haben [1][kaum Masse], keine Ladung
       und interagieren nur ganz selten mit Materie.
       
       Die Geisterteilchen entstehen bei energiereichen Prozessen im Kosmos. Ein
       Beispiel dafür ist die Kernfusion in der Sonne, bei der neben Licht immer
       auch Neutrinos entstehen.
       
       Bei Sternexplosionen und Schwarzen Löcher entstehen noch viel
       energetischere Neutrinos. Weil Neutrinos nicht mit Materie kollidieren und
       dadurch abgelenkt oder gestreut werden, verlieren sie keine Informationen
       auf ihrer Reise. Wenn man sie misst, kommen sie quasi unverfälscht nach
       Milliarden Lichtjahren auf ihrer Reise durchs Universum auf der Erde an.
       Dadurch können Forschende eindeutig ihren Ursprungsort rückverfolgen und
       auch die Prozesse, während derer sie entstanden sind.
       
       Das Problem ist nur: Die hochenergetischen Geisterteilchen sind selten –
       wie aber findet man sie dann?
       
       ## Detektoren unterm Eis
       
       Um sie zu detektieren, hat Francis Halzen ein Teleskop der anderen Art
       gebaut. Die Vision dafür hatte er bereits 1988. Das Teleskop hat keine
       Radioantennen, ist nicht mal in den Himmel gerichtet, und heißt IceCube.
       Drei Kilometer tief unter der Eisdecke eingelassen, besteht es aus
       Tausenden Lichtsensoren, die einen riesigen Raum von rund einem
       Kubikkilometer überwachen, in der Hoffnung, darin eines der seltenen
       hochenergetischen Teilchen zu finden.
       
       Tief unter dem Eis gibt es nur wenige Störsignale. Zeitgleich wirkt die
       Erde selbst fast wie ein gigantischer Schutzschild, durch das Neutrinos
       problemlos hindurchfliegen können, andere Teilchen aber aufgehalten werden.
       Wenn ein Neutrino auf einen Atomkern trifft, erzeugt es einen sogenannten
       [2][Myonen-Lichtblitz]. Den können die Forschenden im Eis messen und so
       nachverfolgen, von wo das Neutrino kam. Um die Wahrscheinlichkeit für das
       seltene Ereignis zu erhöhen, ist der Messraum so groß.
       
       [3][2011 war der Bau beendet] und schon bald darauf konnten die Forschenden
       erste Neutrinos nachweisen, die weit weg in unserem Sonnensystem entstanden
       sein müssen. 2017 konnte IceCube erstmals Neutrinos detektieren, die
       vermutlich aus einer fernen Galaxie stammen.
       
       ## Es braucht viele
       
       Das Projekt geht weit über eine Person hinaus. Ähnlich wie beim
       Teilchenbeschleuniger CERN steht hinter IceCube ein internationaler
       Forschungsverbund. Über 450 Menschen aus 14 Ländern und 58 Instituten
       forschen mit dem Eisteleskop.
       
       Trotzdem: „Francis Halzen ist die Seele von IceCube“, sagt Elisa Resconi,
       Professorin für Experimentalphysik mit kosmischer Strahlung an der
       Technischen Universität München und Mitarbeiterin des internationalen
       Projekts. Halzen habe sie im Jahr 2000 für IceCube rekrutiert und viele der
       jüngeren Generation hinzugeholt. Zumal habe er die Forschenden immer wieder
       zusammengehalten. Wer zu Neutrinos arbeitet, sei immer mal wieder
       frustriert. Denn vieles weiß man über sie eben noch nicht und immer wieder
       müssen neue Methoden, Verfahren und Berechnungen erst erfunden werden.
       
       Mittlerweile arbeiten Halzen und andere Forschende an neuen Standorten für
       weitere Teleskope, sozusagen Spin-offs von IceCube. Wichtig sei, dass die
       Teleskope an Orten gebaut werden, die relativ ungestört sind und ein großes
       Volumen aus durchsichtigem Material haben, sagt Resconi. Ein Ort dafür ist
       etwa der Pazifische Ozean. Den Bau plant Resconi, sie schiebt das Projekt
       P-One an, kurz für Pacific Ocean Neutrino Experiment. Vielleicht ein neues
       Fenster, durch das die Forschenden bald blicken können.
       
       6 Oct 2026
       
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