BOREXINO: LiveAufnahmen aus dem
Herzen der Sonne
Stefan Schönert
MPIK Heidelberg
PamS 25.April 2008
Wie Warum
produziert
scheint
die Sonne
die Sonne
ihre Energie?
?
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
“Durchleuchtung” der Sonne ?
 Strahlungsquelle
Detektor
Röntgenaufnahme
aufgenommen von Conrad
Röntgen am 23. Januar 1896
mhh… Strahlungsart? Quelle? Detektor?
Strahlung aus dem Inneren der Sonne
Detektor
Nachweis der Gamma-Strahlung
aus radioaktiven Zerfaellen im
Inneren des Gehirns (PET)
Sonne
Neutrinos aus der Sonne
Helium
pp
Reaktionsketten
Energie
Sonnenabstrahlung: 98 % Licht
2 % Neutrinos
(Hier 66 Milliarden Neutrinos/cm2 sec)
Hans Bethe (geb. 1906, Nobelpreis 1976)
pp Reaktionsketten (1938)
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
Der Proton-Proton Zyklus
Das Energiespektrum der
Sonnen-Neutrinos
10000 : 800 : 1
Neutrinonachweis
e-
Neutrino überträgt Energie auf
ein Elektron, die in einem
Detektor nachgewiesen wird
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!!!
Borexino
14 Meter
BOREXINO im italienischen Gran
Sasso Underground Laborator
(~120 km von Rom entfernt)
External Labs
Borexino Detector and Plants
Wassertank zur Abschirmung
Stahlkugel mit 14 m Durchmesser
Wasser Reinigung
Szintillatortanks
Counting Test Facility
2200 Photovervielfacher
Nachweis von einzelnen
Photonen
Die erste Messung direkted
Neutrinos
7Be-n
7Be
Rate: 47 ± 7STAT ± 12SYS c/d/100 t
Sonnenmodell Vorhersage: 75 ± 4 c/d/100 t
Mischung von Neutrinos
verschiedener Masse Neutrino
Neutrino
Masse m2
Masse m1
Masse m2 >
= m1
Neutrino-Ausbreitung als Wellenphänomen
(Welle-Teilchen-Dualismus)
Georg Raffelt, Max-Planck-Institut für Physik (München)
ElektronNeutrino
Masse m1
Masse m1
Masse m2 > m1
Oszillationslänge
4E
m22  m12
Georg Raffelt, Max-Planck-Institut für Physik (München)
Neutrino-Oszillationen
Oszillationslänge
4E
m22  m12
Georg Raffelt, Max-Planck-Institut für Physik (München)
Neutrino-Oszillationen
Bruno Pontecorvo
(1913 – 1993)
„Erfinder” der Neutrinooszillationen
Zukuenftige Messungen in
Borexino
Super-Novae
Neutrions
Be-7, Pep-,
CNO Neutrinos
Reaktor-Neutrinos
Anti-neutrinos aus
dem Inneren der Erde

PPT - Max-Planck-Institut für Kernphysik