Die IceCube-Masterclass ist ein vom Netzwerk Teilchenwelt zusammen mit dem DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) Zeuthen organisierter Workshop, bei dem interessierte Schüler Einblicke in den Neutrinodetektor am Südpol erhalten und Daten von dort gewonnen kosmischen Neutrinos auswerten konnten. Am Dienstag, den 21. April 2026, war es für Franz Lenner, Lotta Ludwig, Maximilian Minkwitz und Jonah Winzig soweit. Der Workshop fand am DESY in Zeuthen statt und hier wurden zunächst ein paar Basics vermittelt.
IceCube, oder das IceCube Neutrino Observatory, ist der größte Neutrinodetektor der Welt, gebaut auf dem Kontinent Antarktika, unter der Polarstation am geographischen Südpol. Dabei besteht das Observatorium aus 1 km3 Eis, in das in über 1 km Tiefe fast 6.000 optischen Sensoren eingelassen wurden. Neutrinos sind ungeladene Elementarteilchen mit extrem geringer Masse, weshalb sie mit Materie wenig Wechselwirkung haben und praktisch durch alles hindurchfliegen – auch durch ganze Planeten, wie die Erde. Deshalb ist ihr Nachweis extrem schwierig und erfordert große und aufwendige Detektoren, wie IceCube. Wenn im zeitlichen Verlauf Neutrinos im Bereich des Detektors mit den Wassermolekülen entlang ihrer Flugbahn dann doch wechselwirken, wird Cherenkov-Strahlung erzeugt, die von den im Eis eingelassenen Fotomultipliern detektiert wird. So lässt sich dann auch die Richtung eines Neutrinos bestimmen und im Idealfall auch ihr Ursprungsort.
Im Workshop wurden dann die Daten solcher Wechselwirkung analysiert und ausgewertet. Auf diese Weise können hochenergetische Neutrinos nachgewiesen werden, die von sog. kosmischen Teilchenbeschleunigern stammen. Solche „Beschleuniger“ sind typischerweise die Umgebung von Schwarzen Löchern oder Neutronensternen. Die Energien hochenergetischer Neutrinos, die mit IceCube nachgewiesen werden könnten, liegen zwischen 30 und 1200 TeV – zum Vergleich: Der größte irdische Teilchenbeschleuniger, der LHC am CERN, schafft gerade Energien von 14 TeV.
Insgesamt war es ein erlebnisreicher Tag, wobei die eigenen Experimente auch von Forschern bereichert worden, die selbst am Projekt arbeiten oder sogar selbst an der Station am Südpol gearbeitet haben. An solchen Projekten zeigt sich, dass auch nicht alles Physik ist, sondern natürlich auch Informatik und Technik eine große Rolle spielen – wie z.B. sind denn wohl die Sensoren in das Eis gekommen? In über 1 km Tiefe?
Weitere Informationen finden sich unter:
https://masterclass.icecube.wisc.edu
