Neutrino-Detektor in China liefert präziseste Messung

Tief unter der Erde in China hat ein riesiger Detektor seinen ersten großen Erfolg gefeiert. Das Jiangmen Underground Neutrino Observatory, kurz JUNO, hat mit nur 59 Tagen Messdaten die genauesten Werte für zwei grundlegende Neutrino-Eigenschaften geliefert, die je gemessen wurden. Die Unsicherheit dieser Messungen ist 1,6-mal kleiner als bei allen früheren Experimenten zusammen – und das in einem Bruchteil der Zeit.

Neutrinos sind die rätselhaftesten Teilchen im Universum. Sie haben keine elektrische Ladung, eine winzige Masse und wechselwirken so schwach mit Materie, dass Milliarden von ihnen jede Sekunde durch unseren Körper fliegen, ohne dass wir etwas davon merken. Genau das macht sie so schwer zu erforschen. JUNO, das 700 Meter unter der Erde liegt, fängt diese Geisterteilchen mit einem 20.000 Tonnen schweren Flüssigszintillator ein – einer speziellen Flüssigkeit, die bei Neutrino-Treffern winzige Lichtblitze aussendet. 20.000 große und 25.600 kleine Lichtsensoren, sogenannte Photomultiplier, fangen diese Blitze auf und wandeln sie in elektrische Signale um.

Die jetzt veröffentlichten Ergebnisse, die als Titelgeschichte im Fachmagazin Nature erschienen sind, zeigen, dass der Detektor seine Entwurfsziele erreicht hat. Der Nobelpreisträger Arthur McDonald, der 2015 für die Entdeckung der Neutrino-Oszillation ausgezeichnet wurde, lobte die außergewöhnliche Reinheit und Stabilität des Detektors. JUNO sei voll einsatzbereit, um seine ehrgeizigen wissenschaftlichen Ziele zu verfolgen – allen voran die Bestimmung der Massenhierarchie der Neutrinos. Bislang weiß niemand, welches der drei Neutrino-Arten das leichteste und welches das schwerste ist. Diese Frage zu beantworten, könnte das Verständnis der fundamentalen Kräfte und Teilchen im Universum revolutionieren.

Der Detektor sammelt seit August 2025 Daten und läuft inzwischen seit neun Monaten störungsfrei. Weitere wissenschaftliche Ergebnisse werden für diesen Sommer erwartet. Die Forscher hoffen, dass JUNO nicht nur die Massenordnung klären, sondern auch Neutrinos von Supernovae, aus der Sonne, der Erdatmosphäre und dem Erdinneren untersuchen kann. Jede dieser Quellen erzählt eine eigene Geschichte über das Universum – und JUNO hat gerade erst begonnen, sie zu lesen.