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Bergische Universität Wuppertal
Fakultät für Mathematik und Naturwissenschaften

Astroteilchenphysik

Prof. Dr. K.-H. Kampert,
Prof. Dr. K. Helbing

Sekretariat

Monika Starke

Raum F.11.14
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D-42119 Wuppertal

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Fertigstellung des IceCube Detektors am Südpol am 18. Dezember 2010.

Nach knapp sechs Jahren Bauzeit und einem Jahrzehnt Vorbereitung wurde am 18. Dezember 2010 das Neutrino-Teleskop IceCube fertiggestellt (zur Homepage des Experiments, IceCube bei Wikipedia). Der größte Teilchendetektor der Welt besteht aus einem Kubikkilometer Eis, das mit äußerst empfindlichen Lichtsensoren durchsetzt ist.

Dieses Gigatonnen-schwere Instrument fängt die Spuren von Neutrinos aus dem Weltall auf, um durch diese Himmelsboten Informationen über weit entfernte Galaxien zu erhalten. IceCube ist damit ein Teleskop der besonderen Art: statt wie üblich mit Licht, wird das Weltall mit Neutrinos beobachtet. Da Neutrinos nur sehr selten mit hadronischer Materie in Wechselwirkung treten, sind für den Nachweis gigantische Detektoren erforderlich. IceCube ist daher im 3 km dicken Eis am geographischen Südpol bei der Amundsen-Scott-Station installiert. IceCube besteht aus 86 Kabeltrossen, an denen in Tiefen zwischen 1450 und 2450 Meter jeweils 60 Glaskugeln angebracht sind. Die Kugeln umschließen hochempfindliche Lichtsensoren, die das schwache bläuliche Leuchten auffangen, das bei Neutrinoreaktionen entsteht.

Das Experiment sollen zur Lösung folgender physikalischer Fragen beitragen:

  • Was sind die Quellen der kosmischen Strahlung bei ultrahohen Energien?
  • Untersuchung der physikalischen Prozesse in Aktiven Galaktischen ernen, Gamma Ray Bursts, Supernova-Explosionen und anderen kosmischen Objekten.
  • Teilchenphysikalische Fragestellungen wie Dunkle Materie und Neutrino-Oszillationen.

In Wuppertal werden Beiträge zum Betrieb, zur Phänomenologie, zur Datenanalyse und -interpretation und zu zukünftigen Erweiterungen des Experiments geleistet. Neben der Neutrinoastronomie beschäftigt sich unsere Gruppe auch mit dem direkten Nachweis supersymmetrischer Teilchen, der Suche nach relativistischen magnetischen Monopolen und Studien zur geladenen kosmsichen Strahlung und hochenergetischen Photonen mit dem IceTop Luftschauerdetektor.

Abb.2: Schematischer Aufbau des IceCube Neutrinoteleskops.
Abb.3: Einbringen des letzten Lichtsensors in das 2500 Meter tiefe Bohrloch.