Astronomen sind bereit und warten darauf, die Neutrinoexplosion einer nahegelegenen Supernova-Explosion wie Beteigeuze zu entdecken
Wenn Riesensterne in beeindruckenden Supernova-Explosionen sterben, werden etwa 99% der freigesetzten Energie in die Produktion einer Flut von Neutrinos investiert. Diese winzigen, geisterhaften Partikel schlüpfen durch Tonnen von Materie, als wäre sie gar nicht da. Aber eine neue Generation von Detektoren wird in der Lage sein, sie zu fangen und uns von den inneren Machenschaften des Todes von Sternen zu erzählen.
1987 erlebte die Astronomiewelt die nächste Supernova-Explosion seit Jahrhunderten, eine Explosion, die aus der Großen Magellanschen Wolke, nur 168.000 Lichtjahre entfernt, ausgelöst wurde. Eine der größten Überraschungen und Freuden dieser Explosion war der klare Nachweis von Neutrinos aus dem Ereignis.
Neutrinos sind subatomare Teilchen, die den Rest der Teilchen im Universum kaum anerkennen . Sie werden bei allen Arten von Kernreaktionen produziert (von Atomkraftwerken bis hin zu explodierenden Riesensternen), und Billionen von ihnen fliegen gerade durch Ihren Körper. Da sie aber kaum mit normaler Materie interagieren, merkt man sie nicht einmal.
Der Nachweis von Neutrinos im Jahr 1987 war eine große Sache, denn er lehrte uns, dass Supernovae eine enorme Menge an Neutrinos erzeugen können. Tatsächlich geht weniger als 1% der Gesamtenergie einer Supernova-Explosion ans Licht. Und angesichts der Tatsache, dass eine einzelne Supernova ganze Galaxien in den Schatten stellen kann, ist es erstaunlich, wie viele Neutrinos mit den anderen 99% der verfügbaren Energie produziert werden.
Leider bedeutet eine Kombination aus extremer Entfernung und der Ninja-ähnlichen Heimlichkeit von Neutrinos, dass unsere erdgebundenen Detektoren nur eine Handvoll Neutrinos des Ereignisses von 1987 gefangen haben.
Aber dieses Mal wird es anders sein.
Eine Zusammenarbeit von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt baut derzeit DUNE, die Tief unterirdisches Neutrino-Experiment . Dieses Experiment wird hauptsächlich Neutrinos nachweisen, die bei Fermilab mithilfe eines riesigen Tanks mit flüssigem Argon in der Sanford Underground Research Facility in South Dakota produziert werden. Aber die Anlage ist auch in der Lage, Neutrinos aus kosmischen Quellen nachzuweisen, und Beteigeuze ist ein erstklassiger Kandidat.
Beteigeuze ist ein roter Riesenstern im Sternbild Orion, etwa 548 Lichtjahre von uns entfernt. Dieser Stern steht kurz vor dem Ende seines Lebens und wird jeden Tag zur Supernova werden. Natürlich bedeutet „jeder Tag jetzt“ in der Astronomie „innerhalb der nächsten 100.000 Jahre oder so“.
Aber es könnte auch bedeuten… buchstäblich jeden Tag. Wenn Beteigeuze zur Supernova wird, ist sie tagsüber sichtbar und produziert genug Licht, um nachts Schatten zu werfen. Und es wird auch eine enorme Flut von Neutrinos erzeugen, die den Astronomen von DUNE in den letzten Momenten seines Lebens einen beispiellosen direkten Blick auf das Herz eines riesigen Sterns ermöglicht.