Forscherinnen und Forscher am Exzellenzcluster PRISMA+ der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) sind seit vielen Jahren sehr erfolgreich in der Neutrinoforschung tätig und an vielen wichtigen Großexperimenten wie IceCube am Südpol, Borexino im italienischen Gran Sasso Labor und JUNO in China beteiligt. Auch das nächste große Neutrinoexperiment DUNE am Fermilab in Chicago wollen sie maßgeblich mitgestalten und sind dabei nun einen wichtigen Schritt vorangekommen: Verantwortliche von JGU und Fermilab haben eine Vereinbarung zur gemeinsamen Berufung einer international renommierten Forscherpersönlichkeit unterzeichnet. Diese soll das Forschungsprogramm in der Neutrinophysik am Exzellenzcluster PRISMA+ stärken und eine deutsche Beteiligung an DUNE vorantreiben. Es ist die erste Vereinbarung dieser Art, die Fermilab mit einer deutschen Universität abgeschlossen hat.
Neutrinos zählen zu den häufigsten in der Natur vorkommenden Teilchen. Dennoch ist erst sehr wenig über diese mysteriösen Partikel und ihre Rolle im Universum bekannt. Die Forscher vermuten, dass Neutrinos eine Schlüsselrolle spielen, um zu verstehen, warum Materie existiert und wie ein explodierender Stern zu einem schwarzen Loch kollabiert. Das berühmte Fermi National Accelerator Laboratory – kurz Fermilab – ist das nationale Forschungslabor für Teilchen- und Hochenergiephysik der USA. Beim Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE) arbeiten mehr als 1.000 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus mehr als 30 Ländern zusammen.
Hier werden künftig Neutrino- und Antineutrinostrahlen 1.300 Kilometer weit durch die Erde geschickt. So wollen die Forscherinnen und Forscher herausfinden, ob Neutrinos dafür verantwortlich sind, dass es im Universum so viel mehr Materie als Antimaterie gibt. Die Teilchenstrahlen werden am Teilchenbeschleuniger des Fermilab erzeugt und gelangen direkt durch das Erdreich zu den riesigen unterirdischen Detektoren der „Sanford Underground Research Facility“ in South Dakota. Ein Tunnel ist hierfür nicht nötig. Zurzeit laufen die Vorbereitungen zur Ausgrabung von 800.000 Tonnen Gestein: In den so entstehenden riesigen Höhlen werden später Detektoren untergebracht.
