BOREXINO: Live-Aufnahmen aus dem Herzen der Sonne

Präsentation zum Thema: "BOREXINO: Live-Aufnahmen aus dem Herzen der Sonne"—  Präsentation transkript:

1 BOREXINO: Live-Aufnahmen aus dem Herzen der Sonne
Stefan Schönert MPIK Heidelberg PamS 25.April 2008

2 Wie produziert die Sonne ihre Energie? Warum scheint die Sonne ?
Chemische Energie ? Sonne aus Steinkohle  ~5000 Jahre Gravitation ? Sonne zieht sich zusammen (Helmolz, Kelvin)  ~10 Millionen Jahre Kernfusion ! Umwandlung von Wasserstoff in Helium im Inneren der Sonne (Bethe, v. Weizsäcker)  ~ 10 Milliarden Jahre

3 “Durchleuchtung” der Sonne ?
Strahlungsquelle Röntgenaufnahme aufgenommen von Conrad Röntgen am 23. Januar 1896  Detektor mhh… Strahlungsart? Quelle? Detektor?

4 Strahlung aus dem Inneren der Sonne
Detektor Nachweis der Gamma-Strahlung aus radioaktiven Zerfaellen im Inneren des Gehirns (PET) Sonne

5 Neutrinos aus der Sonne
Helium pp Reaktions- ketten Energie Sonnenabstrahlung: 98 % Licht 2 % Neutrinos (Hier 66 Milliarden Neutrinos/cm2 sec) Hans Bethe (geb. 1906, Nobelpreis 1976) pp Reaktionsketten (1938)

6 n n n n n n n n n n 8,3 Lichtminuten
66 Milliarden Neutrinos/cm2 sec auf der Erde Neutrino als Sonde zum Studium der Kernprozesse im Inneren der Sonne Sonne: Quelle zum Studium von Neutrinooszillationen

7 Der Proton-Proton Zyklus

8 Das Energiespektrum der Sonnen-Neutrinos
10000 : 800 : 1

9 Neutrinonachweis n e- Neutrino überträgt Energie auf ein Elektron, die in einem Detektor nachgewiesen wird

10 Energieverteilung der „gestoßenen“ Elektronen
Energieverteilung der Neutrinos Energieverteilung der gestreuten Elektronen Ähnlich wie Compton Streuung von Gammas Aber nur 75 Ereignisse pro Tag in 100 Tonnen!!!

11 Borexino 14 Meter

12 BOREXINO im italienischen Gran Sasso Underground Laborator (~120 km von Rom entfernt)
External Labs Borexino Detector and Plants

13 Wassertank zur Abschirmung
Stahlkugel mit 14 m Durchmesser

14 Wasser Reinigung Szintillatortanks Counting Test Facility

15 2200 Photovervielfacher Nachweis von einzelnen Photonen

16

17 Die erste Messung direkted 7Be Neutrinos
7Be-n Rate: 47 ± 7STAT ± 12SYS c/d/100 t Sonnenmodell Vorhersage: 75 ± 4 c/d/100 t

18 Mischung von Neutrinos verschiedener Masse
Masse m1 Masse m2 n Elektron- Neutrino Masse m1 Masse m2 > m1 Masse m1 Masse m2 > m1 Masse m1 Masse m2 > m1 Masse m1 Masse m2 = m1 Masse m1 Masse m2 > m1 Neutrino-Ausbreitung als Wellenphänomen (Welle-Teilchen-Dualismus) Georg Raffelt, Max-Planck-Institut für Physik (München)

19 Neutrino-Oszillationen
Oszillationslänge Masse m1 Masse m2 > m1 Georg Raffelt, Max-Planck-Institut für Physik (München)

20 Neutrino-Oszillationen
Oszillationslänge Georg Raffelt, Max-Planck-Institut für Physik (München)

21 „Erfinder” der Neutrinooszillationen
Bruno Pontecorvo (1913 – 1993) „Erfinder” der Neutrinooszillationen

22 Zukuenftige Messungen in Borexino
Super-Novae Neutrions Be-7, Pep-, CNO Neutrinos Reaktor-Neutrinos Anti-neutrinos aus dem Inneren der Erde