Berner Neutrino-Detektor wird am Observatorium DUNE erfolgreich getestet

Am Forschungszentrum Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) in Batavia im US-Bundesstaat Illinois entsteht mit dem Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) das weltweit grösste Neutrino-Experiment. Laut einer Mitteilung trägt die Universität Bern massgeblich dazu bei, indem sie den Detektor ND-LAr entwickelt, der sich durch eine neuartige Technik und ein innovatives Design zur Beobachtung von Neutrinos auszeichnet. Erfolgreich getestet wurde jetzt ein Prototyp dieses Detektors, der die ersten Neutrinos nachgewiesen hat. An dem internationalen Grossprojekt arbeiten mehr als 1400 Forschende aus über 200 Instituten der ganzen Welt. Die Universität Bern ist mit Forschenden des Laboratoriums für Hochenergiephysik (LHEP) und des Albert Einstein Center for Fundamental Physics (AEC) beteiligt.

Neutrinos sind die am häufigsten vorkommenden Materieteilchen des Universums. Ihre Erforschung soll grundlegende Fragen zur Entwicklung des Universums beantworten. Das Forschungsvorhaben DUNE will hierauf zukünftig Antworten liefern. DUNE besitzt neben dem Fermilab bei Chicago einen zweiten Standort im 1300 Kilometer entfernten Bundesstaat South Dakota. Untersucht wird der in Batavia erzeugte Neutrinostrahl mit zwei Detektoren am Anfang und am Ende seiner unterirdischen Reise. Die Universität Bern entwickelt die Hauptkomponenten des ersten Detektors am Beginn der Neutrino-Reise. Dieser sogenannte near-detector ist eine neuartige Implementierung der Flüssig-Argon-Technik, die in Bern konzipiert und entwickelt wurde, heisst es in der Mitteilung. Der Detektor mit dem Namen ND-LAr verfügt über ein Pixelauslesesystem mit Millimeter-Auflösung, das hochpräzise 3D-Bilder der Neutrino-Wechselwirkungen grossen Massstabs ermöglicht.

„An diesem Forschungsprojekt ist besonders faszinierend, dass wir 3D-Bilder mit einer sehr guten Auflösung von einem Teilchen machen, das nur sehr selten Wechselwirkungen mit dem Argon im Detektor hat“, wird Michele Weber, Direktor des LHEP und Leiter der Berner DUNE-Gruppe, in der Mitteilung zitiert. Der erfolgreiche Nachweis von Neutrinos mit dem Prototyp des ND-LAr stellt einen bedeutenden Fortschritt im DUNE-Experiment dar und bringt die Wissenschaft näher an neue Erkenntnisse in der Neutrino-Forschung, heisst es in der Mitteilung weiter. ce/eb