Im vergangenen Februar erlebte der Meeresboden etwas Besonderes. Tief unter dem Mittelmeer.
Wissenschaftler haben ein Neutrino gefunden. Auch nicht irgendeinen. Dies war das stärkste „Geisterteilchen“, das jemals aufgezeichnet wurde. Es traf am 13. Februar 2003 auf der Erde und raste nahezu mit Lichtgeschwindigkeit allein mit einem Myon mit, das KM3NeT drei Kilometer in der Tiefe entdeckte.
Seine Energie war atemberaubend. 22 Millionen Milliarden Elektronenvolt. Um das ins rechte Licht zu rücken? Um es in einem Labor nachzubauen, bräuchte man einen Beschleuniger, der so lang ist wie der gesamte Erdumfang. Im Vergleich sieht der Large Hadron Collider wie ein Spielzeug aus.
Aber woher kam es?
„Für den Ursprung gibt es mehrere mögliche Erklärungen“, sagte Meriem Bendahman vom KM3NeT-Team. „Zum Beispiel … entstehen Neutrinos aus einem diffusen Fluss, der von einer Population extremer Beschleuniger … wie Blazaren erzeugt wird.“
Blazare. Das ist der aktuelle Hauptverdächtige.
Der kosmische Täter
Denken Sie an einen Quasar. Kennen Sie den hellen Kern einer fernen Galaxie, das supermassereiche Schwarze Loch, das sich von Sternen und Gas ernährt und Strahlungsstrahlen in den Weltraum ausstößt? Stellen Sie sich nun vor, dass der Jet direkt auf uns gerichtet ist. Das ist ein Blazar.
Normalerweise explodieren Quasare seitwärts. Blazars zielen genau auf unseren Hinterhof.
Dieses Neutrino war in seiner Geschichte nicht das einzige, aber im Vergleich zu seinem Vorgänger war es ein Biest. Dreißigmal energischer. Warum ist das wichtig? Denn die Suche nach der Quelle ist wie ein forensischer Detektiv an einem Tatort ohne Zeugen.
Hier ist der seltsame Teil. Wenn man so viel Energie von einem einzelnen Punkt erhält – wie einer Supernova oder einem Sternausbruch –, erhält man normalerweise auch Licht. Radiowellen, Röntgenstrahlen, Gammastrahlen. Ein Signal im gesamten Spektrum.
Es gab kein Signal.
Der Himmel war in diesen Bändern still.
„Das bringt uns dazu, einen diffusen Hintergrund in Betracht zu ziehen“, erklärte Bendahman. Nicht eine einzige Explosion, sondern ein Summen vieler Quellen, die sich zu einem großen Schlag zusammenfügen.
Den Sturm simulieren
Das Team musste dies modellieren. Sie brauchten eine Simulation, die die enorme Energie des Neutrinos erklären konnte, ohne andere Gesetze der Physik zu verletzen. Insbesondere konnten sie die vom Fermi-Satelliten beobachteten Gammastrahlengrenzwerte nicht überschreiten, noch konnten sie das Fehlen ähnlicher Entdeckungen bei IceCube in der Antarktis oder dem unvollendeten KM3NeT-Array in der Nähe von Sizilien ignorieren.
Sie haben Variablen optimiert. Magnetfelder. Grenzen der Teilchenbeschleunigung. Sie untersuchten die „baryonische Belastung“ – im Wesentlichen verglichen sie, wie viel Energie Protonen im Vergleich zu Elektronen trugen.
Die Rechnung ist aufgegangen.
Eine Population von Blazern könnte dieses Neutrino produzieren. Es passt zu den Daten. Es respektiert die Gammastrahlenobergrenze. Es erklärt die Seltenheit.
Also haben wir den Täter gefunden?
Nicht ganz. Das Modell legt nahe, dass Blazare ein brauchbarer Antrieb für diese kosmischen Geschosse sind, es beweist aber nicht, dass es sich um diesen Blazar oder diesen handelt. Es zeigt nur, dass diese sich ernährenden Schwarzen Löcher härter werfen können, als wir dachten.
Wir brauchen mehr Daten. Immer mehr Daten. Bis dahin geht der Geist weiter durch uns hindurch – 100 Billionen pro Sekunde –, während die seltenen Riesen im Dunkeln verweilen, ungefangen, ungesehen.
Ich warte nur.
