Arbeitsgemeinschaft Physik

Titel:           Neutrinoastronomie
Dozent:      Dr. Thomas Becka
Ort:            Eduard-Spranger-Gymnasium, Landau
Termine:     23.09.17, 11.11.17, 09.12.17, 13.01.18, 03.03.18, 21.04.18                  
                  jeweils 09:00 - 13:00 Uhr

Die klassische Astronomie nutzt im wesentlichen Licht und andere elektromagnetische Strahlung, um unser Universum zu erforschen. Doch nicht alle Geheimnisse sind dem Weltall auf diese Weise zu entlocken. Verborgen hinter (extra-)galaktischen Staubwolken und anderen Hindernissen wartet bisher Unbekanntes auf seine Entdeckung. Mit gewaltigem Aufwand versuchen Forscher mittels riesiger Neutrinodetektoren, solche Hindernisse zu durchdringen. Das Neutrino, eines der fundamentalen Elementarteilchen, ist hierbei der kosmische Informationsträger. Auf Grund seiner geringen Wechselwirkung mit Materie kann es das Universum nahezu ungehindert durchqueren.

Ziel dieser Arbeitsgemeinschaft ist es, einen umfassenden Einblick in das hochaktuelle Forschungsgebiet der Neutrinoastronomie zu gewinnen. Die Arbeitsgemeinschaft wird sich zunächst mit dem Standardmodell der Physik beschäftigen, um die Rolle der Neutrinos in der Welt der Quarks und Leptonen zu verstehen und zu ergründen, wie Neutrinos mit Detektoren eingefangen werden können.

Diese Erkenntnisse führen dann zum Nachweisprinzip und den Aufbau verschiedener Neutrinodetektoren, allen voran IceCube, das größte Neutrinoteleskop seiner Art. Es operiert am Südpol, tief eingeschmolzen in das ewige Eis der Antarktis. Hierzu werden die Erfahrungsberichte des Dozenten, der selbst beim Aufbau des Detektors mitgewirkt hat, interessante Einblicke in die Arbeit eines Forschers bieten.

Teil dieser Forschungsarbeit ist auch die Aufbereitung und Analyse der mit dem Neutrinodetektor gewonnenen Daten. In der Arbeitsgemeinschaft werden daher auch Grundlagen der computergestützten Datenverarbeitung und -darstellung praktisch erlernt. Vorkenntnisse in Informatik sind hierfür nicht notwendig. Im Vordergrund steht die Interpretation der Ergebnisse und darauf aufbauend ein Überblick über den aktuellen Forschungsstand der Neutrinoastronomie.