Zoff im Untergrund: Jäger der Dunklen Materie zanken sich über ein Null-Resultat

Hat der Detektor XENON 100 harte Limits für Teilchen der Dunklen Materie mit geringer Masse geliefert und damit vermeintlich positive Resultate der Experimente DAMA und CoGeNT widerlegt – oder können (oder wollen) diese Physiker nicht richtig rechnen? Auf ein vielbeachtetes Paper der XENON100-Kollaboration – die mit ihrem Detektor aus 62 kg flüssigem Xenon im Gran-Sasso-Tunnel nicht ein WIMP-Teilchen fing, obwohl das nach den Daten der anderen beiden Untergrund-Experimente zu erwarten gewesen sei – haben zwei US-Physiker binnen Tagen mit einer außergewöhnlich aggressiven Arbeit geantwortet, in der den XENON-Auswertern unverholen Inkompetenz und Ignoranz vorgeworfen werden. Die Empfindlichkeit des Detektors gerade im kritischen niedrigen Energiebereich sei nämlich viel geringer als sie behaupten würden – und hätten sie die Literatur zum Thema gelesen, wüssten sie das auch. Mithin seien die (ansonsten wenig ernst genommenen) positiven Detektionen Dunkler Materie-Teilchen weiterhin unwiderlegt. Die XENON-Fraktion bereitet bereits den Gegenschlag vor. Immerhin: Hier wird über echte Messungen und Daten gestritten, durchaus ein Fortschritt, wenn auch in einem Stil, der eher an die Abgründe der Blogosphäre erinnert … Mehr bei Physics World 6., Scientific American 5., Cosmic Variance, Nature Blog 4., New York Times, New Scientist 3., Resonaances 1.5., 27., ArXiv Blog 26.4.2010. NACHTRAG: Die XENON-Gruppe steht zu ihrem Paper … NACHTRAG 2: … und es geht weiter hin und her und …

Der ganze Mond als Neutrino-Detektor genutzt werden kann vermutlich mit dem im Aufbau befindlichen europäischen Radiointerferometer LOFAR für ganz lange Wellen: Treffen die Teilchen den Regolith, entsteht kohärente Cherenkov-Strahlung mit ungefähr 3 GHz Frequenz. Das Westerbork-Radioteleskop hat diese zwar nicht gesehen, aber die bisher schärfste Obergrenze festlegen können – LOFAR aber müsste es dann schaffen. (ASPERA April 2010, auch zu den Neutrinoteleskopen IceCube und NEMO sowie ein LBL Release zum Neutrinodetektor ARIANNA und Spiegel zum Neutrinodetektor CUORE) NACHTRAG: noch’n CUORE-Artikel.

Immer höhere Kollisionsraten im Large Hadron Collider

werden seit Ende April erreicht, nachdem die Bündelung („squeezing“) der Protonenstrahlen mit den Magneten erhöht wurde: Die „Leuchtkraft“ des LHC stieg gleich um einen Faktor 10 an. Ziel ist es, bis Ende kommenden Jahres eine Million mal mehr Kollisionsereignisse („10 Millionen …“) zu beobachten als bis jetzt, und der Beschleuniger ist auf einem guten Weg: Bottom-Quarks, W-Bosonen und andere ‚Klassiker‘ der Teilchenphysik sind bereits beobachtet worden, was auch die Funktionsweise der riesigen Detektoren belegt. Bald könnten daher auch die ersten neuen Entdeckungen folgen, zwar noch nicht das Higgs-Teilchen, aber manch andere Exotika. (Symmetry Magazine April [Editorial]; Symmetry Breaking 6., Reuters 5., CERN Bulletin 3.5. [mehr], Science Blogs 29., Cosmic Variance 28., Bild der Wissenschaft 24., New Scientist 23., Physics World 15., New Scientist, Science Blogs 14.4.2010)

Neue – aber weiter indirekte – Hinweise auf ein Tetraquark und damit einen neuartigen Zustand der Materie sind in Elektron/Positron-Kollisionen im japanischen BELLE-Detektor gesehen worden: Eigentlich sollte „Bottonium“ erzeugt werden, ein Meson aus einem Bottom-Quark und seinem Antiteilchen, aber das Kollisionsprodukt zerfiel viel schneller. Ein Tetraquark (Bottom + Up + beider Antiteilchen) würde passen, aber die Signatur ist nicht eindeutig für das schon vor über 30 Jahren postulierte Teilchen. (Nature Blog 5., New Scientist 4.5., Physics World 27.4.2010)

Gewitter funktionieren als Teilchenbeschleuniger in der Natur

Davon zeugen nicht nur Terrestrische Gamma-Blitze („Auch Gewitterwolken …“; s.a. ISAN 105-6) sondern auch der Nachweis von Radiostrahlung, die mit dem Auftreten von Sprite-Entladungen hoch über Gewitterwolken korreliert – vorausgesagt wurde das Ganze übrigens schon 1925. Kosmische Strahlung ionisiert die Hochatmosphäre, und die elektrischen Felder der Sprites beschleunigen die geladenen Teilchen. Die dabei wiederum eine charakteristische Radiostrahlung aussenden – genau wie sie 2008 bei Messungen auf einem Pyrenäen-Gipfel parallel zu Sprite-Sichtungen gemessen wurde. Ein japanischer, ein russischer und ein französischer Satellit sollen sich demnächst diesen Phänomenen zuwenden. (Physics World 19.4.2010)

Schlagwörter: Dunkle Materie, Gewitter, Gran Sasso, LHC, LOFAR, Neutrinos, Sprites, Tetraquark, XENON100