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11:50 21 Oktober 2019
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    Die Laboratori Nazionali del Gran Sasso (LNGS)

    Physiker beobachten seltensten Vorgang im Universum

    CC BY-SA 3.0 / TQB1 / Administrative buildings of INFN LNGS and highway A24 near Assergi, Italy
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    Forscher haben im LNGS (Laboratori Nazionali del Gran Sasso) einen extrem seltenen radioaktiven Zerfall gemessen. Der beobachtete Prozess ist damit der seltenste jemals in einem Detektor direkt nachgewiesene Vorgang im Universum. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin „Nature“ veröffentlicht.

    Die Experimente wurden laut dem Fachblatt mit dem XENON1T-Detektor betrieben, der sich tief unter dem italienischen Gebirgsmassiv Gran Sasso befindet und nach Teilchen der dunklen Materie suchen soll. Einem internationalen Forscherteam gelang es jetzt, mit dem Detektor erstmals einen äußerst seltenen Vorgang zu beobachten, nämlich den Zerfall des Radionuklids Xenon-124.

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    „Das ist der längste, langsamste Vorgang, der jemals direkt beobachtet werden konnte. Unser Detektor für dunkle Materie war empfindlich genug, um ihn zu messen“, sagte Ethan Brown, Studie-Mitautor und Assistenzprofessor für Physik am Rensselaer Polytechnic Institute in der Stadt Troy im US-Bundestaat New York, laut der offiziellen Seite der Hochschule.

    Der XENON1T-Detektor konnte Brown zufolge die „seltenste jemals registrierte Sache“ messen. Es handelt sich um einen doppelten Elektroneneinfang, wobei zwei Protonen des Kerns von Xenon-124 zwei Elektronen aus der innersten Schale des Atoms einfangen, sich in Neutronen umwandeln und zwei Neutrinos aussenden.

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    Die gemessene Halbwertszeit für den doppelten Elektroneneinfang des Xenons 124 beträgt 1,8 mal 1022 Jahre und ist damit über eine Billion Mal länger als das Alter des Universums. Der Prozess wird normalerweise von allgegenwärtigen Spuren anderer Radioaktivität überdeckt. In der abgeschirmten Umgebung des Untergrundlabors war der Nachweis nun möglich.

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    Versuch, Experiment, Physik, Studie, Wissenschaftler, Wissenschaft, Forscher-Team, Forschung, Forscher, Italien, USA