Der Klang der Neutrinos

  • 27. August 2018

Eine ungewöhnliche Klang- und Lichtinstallation nutzt die Daten des Neutrino-Observatoriums IceCube.

Von den rund 60 Milliarden Neutrinos aus der Sonne, die pro Sekunde auf jeden Quadratzentimeter der Erde treffen, reagiert beim Flug durch Atmosphäre und Erde nur ein knappes Dutzend mit einem Atomkern. Ihr Nachweis ist daher eine große Herausforderung, verspricht aber auch einzigartige Informationen über den Kosmos. Denn die geringe Reaktionsfreudigkeit der Neutrinos lässt sie auch den dichtesten kosmischen Objekten entweichen, im Gegensatz zu Licht und anderen Teilchen.

Zu den aufwändigen Projekten, mit denen sich hochenergetische kosmische Neutrinos nachweisen lassen, gehört seit 2010 das Experiment IceCube am geographischen Südpol. Dabei handelt es sich um den größten Teilchendetektor der Welt. Ein Kubikkilometer Eis ist mit 86 Kabeltrossen durchsetzt, an denen in Tiefen zwischen 1450 und 2450 Meter jeweils 60 Glaskugeln angebracht sind. Die Kugeln umschließen hochempfindliche Lichtsensoren, die das schwache Tschenrenkow-Licht auffangen, das entsteht, wenn Neutrinos mit dem Eis wechselwirken.

IceCube wird nun zum Datenlieferant für die Licht- und Klanginstallation des Konzeptkünstlers Tim Otto Roth. Der „Astroparticle Immersive Synthesizer³“ (AIS³ [aiskju:b]) wird am 28. August in Berlin Premiere feiern und bis zum 16. September bei freiem Eintritt in der Kulturkirche St. Elisabeth zu erleben sein.

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Simulation der Licht-Klang-Installation in der Kulturkirche St. Elisabeth in Berlin. (Bild: imachination projects)

AIS³ nimmt mit den Lautsprechern die Form und Anordnung der Sensoren im arktischen Eis auf. Jeweils 12 kugelförmige Lautsprecher sind an 37 Strängen montiert, die einen begehbaren Klang- und Lichtraum von rund acht mal acht mal sieben Metern kreieren. Gespeist mit aktuellen Daten des IceCube-Experiments werden die gemessenen Energien in farbiges Licht und Töne übersetzt, die sich im Raum positionsabhängig zu unterschiedlichen Klängen mischen.

„Die unkonventionelle Annäherung an ein aktuelles Forschungsthema bietet damit eine sinnlich erfahrbare Ergänzung zu unserer klassischen Kommunikation von Forschung“, erläutert Christian Spiering, ehemaliger Leiter der IceCube-Gruppe bei DESY und Gründer des Global Neutrino Network.

Begleitend zur Premiere von AIS³ in Berlin haben Wissenschaftler des DESY ein Rahmenprogramm mit einer Ausstellung zur Forschung am Südpol, Abendvorträgen, Führungen für Schulklassen und einer Lehrerfortbildung konzipiert.

Ein neues Format ist das interdisziplinäre Symposium Physics and Art(efacts), das am 14. und 15. September stattfinden wird. Dort sollen ausgewiesene Experten aus Physik und Kunst, vor allem aber Kunst- und Wissenschaftshistoriker sowie Musik- und Medienwissenschaftler über die Bedeutung des Physischen in Kunst und Naturwissenschaften diskutieren.

Von naturwissenschaftlicher Seite sind unter anderem die DESY-Forscher Thomas Naumann und Robin Santra sowie der Vizepräsident der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und ehemalige Generaldirektor des europäischen Teilchenforschungszentrums CERN bei Genf, Rolf-Dieter Heuer, eingeladen.

Die Eröffnung der Klanginstallation kommt gerade zur passenden Zeit. Nachdem IceCube seit 2013 kosmische Neutrinos hoher Energie nachweisen kann, gelang es im Juli erstmalig, eine mögliche konkrete Quelle zu identifizieren: die Umgebung eines supermassereichen Schwarzen Lochs im Sternbild Orion.

„Mit einer noch relativ niedrigen Signifikanz kann dieses Ergebnis bislang nicht als ein Nachweis dafür gelten, dass Aktive Galaxien Quellen hochenergetischer Neutrinos sind. Ein hochspannender Hinweis ist es aber dennoch, der den Beginn der Neutrino-Astrophysik markieren könnte“, schreibt der Astrophysiker Matthias Bartelmann in der August/September-Ausgabe des Physik Journal.

DESY / Physik Journal / Alexander Pawlak

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