Zwei US-Amerikaner und ein Japaner teilen sich den Nobelpreis - für Beiträge zur Astrophysik.
Das Universum enthält elektromagnetische Strahlen und (eine Menge) Teilchen: Aus jenen Strahlen und Teilchen, die es bis auf unsere Erde - und in die Detektoren der Astronomen - schaffen, kann man einiges über ihre Quellen und damit über die Natur des Universums lernen. Diese recht triviale Aussage hält im Grunde das heurige Nobelpreis-Trio zusammen. Denn der US-Amerikaner Raymond Davis Jr. (87 Jahre) und der Japaner Masatoshi Koshiba (76) teilen sich die eine Hälfte des Preises für Erkenntnisse über Teilchen namens Neutrinos; der Italoamerikaner Riccardo Giacconi (71) erhält die andere Hälfte für Arbeiten über Röntgenstrahlen, die von außerhalb unseres Sonnensystems kommen.
Neutrinos sind recht geisterhafte Teilchen: Zunächst wurden sie - 1930, vom Wiener Wolfgang Pauli - nur postuliert, um die Energiebilanz des Betazerfalls zu schönen; nachgewiesen wurden sie erst 1956. Das war mühsam, weil sie so wenig - nur über die schwache Kernkraft - mit anderer Materie in Wechselwirkung treten: Sie durchdringen so gut wie alles, hinterlassen nur sehr, sehr selten eine Spur. Daß sie eine (wenn auch nur winzig kleine) Masse haben, behaupten die Physiker erst seit zirka zwei Jahren mit Überzeugung.
Auch bei den Kernprozessen, die unsere Sonne strahlen lassen, entstehen Unmengen von Neutrinos. Ein Teil von diesen reist in Richtung Erde und trifft einige Minuten später auch hier ein. Nur wie ihn ungestört nachweisen? Unterirdisch: Das war die Idee von Raymond Davis Jr. Er baute in South Dakota einen Tank, der 615 Tonnen des Lösungsmittels Tetrachlorethylen enthielt. 20 von der Sonne kommende Neutrinos pro Monat müßten mit Chlor-Atomen in dieser Verbindung so wechselwirken, daß Argon-Atome entstehen, errechnete er.
Darüber, daß weniger gemessen wurden, sollten Davis und andere Physiker lange grübeln. Heute glaubt man, daß sich die "fehlenden" Neutrinos auf dem Weg in andere Neutrino-Arten umgewandelt haben. Diese "Oszillation" ist das wesentliche Argument dafür, daß Neutrinos eine Masse haben.
Bergwerk der Teilchen
Masatoshi Koshiba baute ebenfalls - in einem Bergwerk in Japan - einen riesigen Detektor für Neutrinos, der Kamiokande genannt wurde. Sein Tank ist mit Wasser gefüllt. Wenn Neutrinos mit den Sauerstoff-Atomen wechselwirken - was wieder nur höchst selten passiert - wird ein Elektron frei, und kleine Lichtblitze können registriert werden. Mit diesem - richtungsspezifischen - Detektor gelang es 1987, zwölf Neutrinos aus einer Supernova-Explosion in einer benachbarten Galaxie nachzuweisen.
Sonne und andere Sterne senden freilich nicht nur Neutrinos aus, sondern auch Licht, also elektromagnetische Strahlung. Auch unsichtbare, zum Beispiel Röntgenstrahlen. Zu unserem Glück werden diese energiereichen Strahlen von der Erdatmosphäre absorbiert. Daher müssen die Astronomen, die sie messen wollen, ihre Geigerzähler im Weltraum plazieren, zum Beispiel auf Raketen. Das tat Riccardo Giacconi. Schon mit der ersten Rakete (1959) wurden Röntgenstrahlen aus allen Richtungen festgestellt. Besonders viele Röntgenstrahlen entstehen naturgemäß in energiereichen Prozessen.
Daher ist die Röntgenastronomie gut zur Untersuchung von imposanten Ereignissen wie Supernova-Explosionen geeignet. Von manchen Quellen intensiver Röntgenstrahlung - etwa im Herzen der Milchstraße - glaubt man heute, daß sie Schwarze Löcher enthalten. So werden diese Monster der Schwerkraft, die - abgesehen von der minimalen Hawking-Strahlung - kein Licht von sich lassen, indirekt sichtbar.
Giacconi konstruierte auch die ersten Röntgenteleskope. So trug er wesentlich dazu bei, unser Bild vom Universum zu erweitern - durch Ausdehnung des empfangbaren Spektrums, gleichsam durch Sichtbarmachen von Unsichtbarem.