Ganz nah dran an den Geisterteilchen

Um die Vermutung zu belegen, dass Materie ohne Antimaterie erzeugt werden kann, sucht das GERDA-Experiment nach dem neutrinolosen doppelten Betazerfall.
Das Standardmodell der Teilchenphysik ist seit seinen Anfängen nahezu unverändert gültig.Widersprüche zwischen Theorie und Experiment haben sich bislang nur bei Neutrinos gezeigt.Die Neutrino-Oszillation war dabei die erste Beobachtung, die nicht mit den Vorhersagen übereinstimmte. Sie beweist, dass Neutrinos im Widerspruch zum Standardmodell eine Masse ungleich Null haben. 2015 wurde diese Entdeckung mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.
Sind Neutrinos ihre eigenen Antiteilchen?
Hinzu kommt die Vermutung, dass Neutrinos so genannte Majorana-Teilchen sind: Anders als alle anderen Bausteine der Materie könnten sie ihre eigenen Antiteilchen sein. Dies würde auch eine Erklärüng dafür liefern, warum es im Universum so viel mehr Materie als Antimaterie gibt.
Zur Überprüfung der Majorana-Vermutung sucht die GERDA-Kollaboration nach dem bisher nicht beobachteten neutrinolosen doppelten Betazerfall im Germanium-Isotop 76Ge: Dabei wandeln sich zwei Neutronen in einem 76Ge-Kern gleichzeitig in zwei Protonen um, wobei zwei Elektronen emittiert werden. Dieser Zerfall ist im Standardmodell verboten, da die beiden Antineutrinos – die ausgleichende Antimaterie – fehlen.
GERDA Experiment verfügt über die höchste Empfindlichkeit
GERDA ist das erste Experiment auf dem Gebiet, das den störenden Untergrund soweit reduzieren konnte, dass der gesuchte neutrinolose doppelte Betazerfall, sofern er existiert, eine Halbwertszeit von mindestens 1026 Jahren haben muss, das ist das 10'000'000'000'000'000-fache des Alters des Universums.
Die Physiker wissen, dass Neutrinos mindestens hunderttausendmal mal leichter sind als Elektronen, die nächstschwereren Teilchen. Welche Masse sie genau haben, ist allerdings noch unbekannt und ein weiteres wichtiges Forschungsthema.
Interessanterweise korrespondiert die Halbwertszeit des neutrinolosen doppelten
Betazerfalls mit einer speziellen Variante der Neutrino-Masse, der Majorana-Masse.
Kombiniert man das neue GERDA-Ergebnis mit denjenigen anderer Doppel-Beta-
Zerfallsexperimente, so muss diese Masse sogar mindestens eine Million mal kleiner sein als die des Elektrons. Physikalisch ausgedrückt läge die Masse bei unter 0,07– 0,16 eV/c2 (1).
Keine Widersprüche mit anderen Experimenten
Auch andere Experimente grenzen Neutrino-Massen ein: Die jüngste Analyse der Planck-Mission kommt für die Summe der Massen der drei Neutrino-Arten auf unter 0,12 – 0,66 eV/c2. Das Tritiumzerfallsexperiment KATRIN am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) wird in den kommenden Jahren die Masse des Elektron-Neutrinos mit einer Empfindlichkeit von ca. 0,2 eV/c2 bestimmen. Die Werte können zwar nicht direkt verglichen werden, sie erlauben es aber, die unterschiedlichen Modelle zu überprüfen. Bislang gibt es keine Widersprüche.
Von GERDA zu LEGEND
Die nun vorgestellten Beobachtungen wurden mit einer Detektormasse von 35,6 kg 76Ge gemacht. Eine neue internationale Zusammenarbeit unter dem Namen LEGEND wird nun die Detektormasse bis 2021 auf 200 kg 76Ge erhöhen und die Störungen so weit reduzieren, dass nach fünf Jahren eine Empfindlichkeit von 1027 Jahren erreicht ist.
Publikation:
The GERDA collaboration: Probing Majorana neutrinos with double beta decay, Science 2019, online published on Thursday 5 September, 2019 DOI: 10.1126/science/xxxx
Mehr Informationen
GERDA ist eine internationale europäische Kooperation von mehr als 100 Physikern aus Belgien, Deutschland, Italien, Russland, Polen und der Schweiz.
(1) Massen werden in der Teilchenphysik statt in Kilogramm entsprechend der Einsteinschen Gleichung E=m*c2 in Elektronenvolt [eV] (als Einheit für die Energie)/Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat angegeben, da der Zahlenwert sonst unvorstellbar klein würde: 1 eV/c2 entspricht 1,8 x 10-37 Kilogramm.
Kontakt:
Technische Universität Dresden
Prof. Dr. Kai Zuber
Tel.: +49 351 463 42250
E-Mail: zuber@physik.tu-dresden.de
Max-Planck-Institute für Kernphysik, Heidelberg
Prof. Dr. Werner Hoffmann
Tel.: +49 6221 516 330
E-Mail: Werner.Hofmann@mpi-hd.mpg.de
Prof. Dr. Manfred Lindner
Tel.: +49 6221 516 800
E-Mail: lindner@mpi-hd.mpg.de
Max-Planck-Institut für Physik, München
Prof. Dr. Allen Caldwell
Tel.: +49 89 323 54207
E-Mail: caldwell@mpp.mpg.de
Technische Universität München
Prof. Dr. Stefan Schönert
Tel.: +49 89 289 12511
E-Mail: schoenert@ph.tum.de
Universität Tübingen
Prof. Dr. Josef Jochum
Tel.: +49 7071 297 4453
E-Mail: Josef.Jochum@uni-tuebingen.de
Universität Zürich
Prof. Dr. Laura Baudis
Tel.: +41 44 635 5777
E-Mail: lbaudis@physik.uzh.ch
Weitere News
- Grasland-Ökosysteme mit zunehmendem Alter widerstandsfähiger
- Lernen bei Mensch und Maschine
- 3D Structures of Key Membrane Proteins foster the Development of better Drugs
- The Zurich Life Science Day 2023 will take place at the Irchel Campus of the UZH!
- Evolution in Action
- Klimawandel: Wer soll die Folgen bezahlen
- Vegetation reguliert Energieaustausch in der Arktis
- How does intelligence emerge from the natural elements of the brain?
- Persistence in fragmented landscapes
- Speed Collaborationg
- Joining forces towards a next-generation Dark Matter experiment
- Prähistorische Menschen in Südamerika jagten Riesengürteltiere
- Wir sind neugierig» - Anti-Littering-Kampagne im Irchelpark
- Happy anniversary, Higgs Boson - UZH Physiker*innen laden zum Elementarteilchen-Spaziergang
- 11. Juni, Campus Irchel: Science and Nature Festival
- SwissCollNet unterstützt naturwissenschaftliche Sammlungen der UZH
- Neu: Zoologisches Museum mit Führungen in ukrainischer Sprache
- Cooperation by necessity – female house mice breed communally to improve their chance to reproduce
- Physikerin Laura Baudis mit Charpak Ritz Preis ausgezeichnet
- Minor Days 2022
- Gravitationswellen werden erlebbar
- Erfolgreicher Science Info Day 2022
- EDA International Career Day
- Scientists discover how galaxies can exist without dark matter
- Green Labs Group erhält Projektunterstützung aus dem SCNAT UChange Programm
- Cyber-Defence Fellowships – A Talent Program for Cyber-Defence Research
- Rendez-vous der Fabelwesen: Zoologe Uli Reyer lotet Mythos und Wirklichkeit aus
- Akademie der Wissenschaften und Literatur Mainz nimmt Laura Baudis auf
- Teilchenphysikerin Florencia Canelli vertritt ab 2022 die Schweiz im CERN-Rat
- Ecologist Jordi Bascompte honored with Margalef award 2021
- ETH zeichnet MNF-Chemiker Fabian von Rohr mit Ruzicka Preis 2021 aus
- Rekrutieren und evaluieren ohne Bias: MNF lanciert Sensibilisierungskampagne
- Neues Masterprogramm an der MNF: Interdisciplinary Brain Sciences
- New@MNF: Theoretischer Teilchenphysiker Peter Stoffer
- Epikur, bioinspiriertes Machine Learning und Glück - Gastprofessorin Eleni Vasilaki
- #New@MNF - Prof. Tina Perica
- Corinna Ulcigrai: Referentin am ICM 2022
- Covid-Zertifikatspflicht für Erstsemestrigentage
- Covid-Zertifikatspflicht für Lehrveranstaltungen
- SCNAT Bericht zur Insektenvielfalt der Schweiz
- UZI 5: Neues Forschungsgebäude auf dem Campus Irchel eingeweiht
- DQBM Founding Symposium
- Sandra Luber erhält Coblentz Award 2021
- Cyber-Defence Fellowships – A Talent Program for Cyber-Defence Research
- Coming soon: Flüge für die Biodiversitätsforschung ab Dübendorf
- Science and Nature Festival auf dem Campus Irchel: 22. bis 30. Mai
- Simran Tinan erhält als erste UZH-Doktorandin eine CYD-Fellowship
- Wie beeinflussen Landschaften das Wohlbefinden?
- ERC Advanced Grant für Physiker Thomas Gehrmann
- Irchel-Erdmännchen: Stars bei SRF Einstein
- Erdsystemwissenschaften: Der Permafrost taut weltweit
- Minor Days 2021
- Neue Resultate stellen physikalische Gesetze in Frage
- Scientific Programming with Python 2021
- Science Info Day 2021
- Cristina Nevado choosen for the "Dr. Margaret Faul Women in Chemistry Award 2021"
- The Python code WannierBerri developed by Stepan Tsirkin breaks the records of speed in evaluation of anomalous transport in solids.
- Startschuss für SKA - das grösste Radioteleskop der Erde
- Machine Learning kompakt: Neues e-Book führt ins Machine Learning ein
- Förderprogramm: Make Irchel more sustainable
- GERDA Endergebnis: Weiterer Schritt bei Suche nach neutrinolosem Doppelbeta-Zerfall
- Astrophysics: How nearby galaxies form their stars
- Kai Niebert als Mitglied in den Bioökonomierat berufen
- Undergraduate Project "Plant Immunity Based Biosensing" recognized as Best Undergrad New Application Project
- An der Grenze des Machbaren
- Viel zitierte MNF-Forschende: Clarivate veröffentlicht Liste mit einflussreichsten Forschenden für 2020
- Ariel moves from blueprint to reality
- Drive-in Corona-Testcenter in Dübendorf sucht Personal für Probennahme, Labor und Administration
- How giant planets turn gas to metal
- Gesucht: Mitarbeiter*in Fakultätsgeschäfte/Berufungsverfahren
- Das Journal of Ecology ernannte Bernhard Schmid zum diesjährigen Eminent Ecologist. Gleichzeitig verlieh ihm The Ecological Society of Germany, Austria and Switzerland GfÖ die Ehrenmedaille.
- University of Nottingham verlieh Christian Berndt die Ehrenprofessur
- Das "Strebergärtli" schiesst ins Kraut
- Rüdiger Wehner zum Fellow des Royal Institute of Navigation, London, ernannt
- Drohnenflüge zwischen USZ und Campus Irchel
- Stefan Sauter wird Mitglied der European Academy of Sciences
- Neu ab HS 2021: Minor in BioMed Entrepreneurship
- Überraschendes Signal im Dunkle-Materie-Detektor XENON1T
- Forschen in Zeiten von COVID-19: Wie zwei UZH-Doktorierende das Xenon-nT-Experiment im italienischen Felslabor weiterbringen
- COVID-19: Basisschutzkonzept und Merkblatt zum Verhalten in UZH Räumlichkeiten der Mathematisch-naturwissenschaftlichen Fakultät
- Hanna Kokko in die American Academy of Arts and Sciences aufgenommen
- Ancient Andes Analyzed: Genomic Portrait of Pre-Columbian Andean Civilizations
- MNF ernennt Jane Goodall zur Ehrendoktorin
- Neue Formate für wissenschaftliche Konferenzen
- Mathematikerin Corinna Ulcigrai mit Brin Preis ausgezeichnet
- Citizen Science: Mit Crowd Water Online-Kurs lernen, wie Sie zur Forschung beitragen können
- Karl Gademann zum Chemistry Europe Fellow ernannt
- Science Info Day: Naturwissenschaftliche und mathematische Studienprogramme an der UZH
- Ben Schuler zum Fellow der Biophysicial Society ernannt
- Physiker Titus Neupert mit Klung-Wilhemy Preis ausgezeichnet
- Nachweis für rasche evolutive Anpassungen bei Pflanzen in einem Biodiversitätsexperiment
- SNF Prima Fördergelder für Paläontologin Catalina Pimiento und Pflanzenbiologin Joelle Schläpfer
- Astrophysiker Lucio Mayer ins Board der MERAC Stiftung gewählt
- UZH Entrepreneur Fellowships in BioTech & MedTech
- Büroccoli und Strebergärtli – grüne Gartenprojekte auf dem UZH Science Campus Irchel
- Irchel Nature Trail has opened
- Mathematician Artur Avila elected as Member by NAS
- Physikalische Zauberei: Kühlen ohne Energiezufuhr
- Chemikerin Nevado mit Organometallic Chemistry Award der RSC ausgezeichnet
- Biochemiker Ben Schuler erhält HFSP Research Grant
- Mathematiker Xavier Ros-Oton erhält Forschungspreis
- Luber zum Dritten: Chemikerin Luber mit Open Eye Outstanding Junior Faculty Award ausgezeichnet
- Sandra Luber erneut ausgezeichnet
- ERC-Fördergelder für Physiker Gino Isidori und Mathematiker Benjamin Schlein
- Naturlehrpfad Irchel - Eröffnungszeremonie 22. Mai 2019
- Minor Days: Informationsanlass zu den Nebenfachprogrammen
- Besucherrekord am Science Info Day 2019
- American Physical Society Honors Titus Neupert as Outstanding Referee for 2019
- Theoretical Chemist Sandra Luber honored with Block Prize
- Science Info Day 2019: Informationsveranstaltung für Studieninteressierte
- March 14th, 2019. Y 15 G 19 Irchel, 17:00
- MNF-Professor Kentaro Shimizu one of the 50 Japanese who move the world
- Honoris causa: Universidad del Norte ernennt Mathematiker Joachim Rosenthal um Ehrenprofessor
- FameLab 2019: Get ready for the challenge
- DGP kürt Nuclearia zum Einzeller des Jahres
- Chris Marentini mit Dectris-Preis für beste Masterarbeit in Experimentalphysik ausgezeichnet
- Sandra Luber mit Carl-Duisberg-Gedächtnispreis ausgezeichnet
- Michael Baudis elected to GA4GH steering committee and as chair of Bioinformatics and Data Analytics group of SPHN
- Miescher Award 2019 goes to Bernd Bodenmiller
- Florian Altermatt wird Präsident des Forums Biodiversität der SCNAT
- Bascompte, Bolch, Martinoia, van der Heijden, von Mering und Zipfel sind Highly Cited Researchers 2018
- ERC Synergy Grant fürdie beiden Biochemiker Andreas Plückthun and Ohad Medalia
- ERC Consolidator Grants 2018: Melanie Greter und Martin Jinek erhalten Fördergelder
- Kohlenstoff auf Wanderschaft
- Genesis 2.0 - Film und Diskussion
- 27.11.2018: Welcome event Gruezi@UZH for Science and Medicine
- Entstehung von rätselhaften Strukturen im antarktischen und grönländischen Eisschild geklärt
- Biodiversity: Does the dispersion of species always follow the same rules?
- Zukunftstag: Es hat noch freie Plätze
- Café Scientifique: Davide Scaramuzza über "Autonomous, Agile, Vision-controlled drones"
- Greta Patzke wird Mitglied des wissenschaftlichen Beirats der AEE Suisse
- Von der ersten Zelle zum ersten Herzschlag: Die Entwicklung des Herzens wird sichtbar
- Call for UZH Entrepreneur-Fellowship BioTech and MedTech
- Florian Altermatt Ausserordentlicher Professor für Aquatische Ökologie
- Slow or fast? Soil moisture as a critical limitation of vegetation development in a warming tundra.
- Morning gene activity in the field but not in the laboratories
- No evidence of 'hobbit' ancestry in genomes of Flores Island pygmies
- Fields Medal Winner Artur Avila Appointed Full Professor at UZH
- #NewProfessor: Francesca Peri - master of thousands of zebrafish
- Resurrecting Darwin’s Bulldog-Faced Argentinian Cow
- Isolatoren mit leitender Kante
- Higgs boson reaches the top
- Nagoya-Protokoll als mögliche Hürde für Forschungszusammenarbeit
- Empfindlichkeits-Rekord bei der Suche nach Dunkler Materie
- Cyril Zipfel honored with the Tsuneko & Reiji Okazaki Award
- Cyril Zipfel elected as EMBO member
- Call for the UZH BioEntrepreneur-Fellowships now open for advanced PhD students and Postdocs
- Werner Preis für Sandra Luber
- MNF-Doktorand mit Southwood Preis der British Ecological Society ausgezeichnet
- UZH Tage des Versuchstiers: 20. und 23. April
- Minor Days 2018: Die Nebenfachangebote der MNF
- Neues Verfahren beschleunigt Medikamenten-Entwicklung
- Time, Einstein and the Coolest Stuff in the Universe
- Make Irchel Greener - submit your ideas
- Call for PSC Summer School: Responsible Research and Innovation in Plant Sciences
- Brainfair - Schmerz und Gehirn
- Zebrafische reparieren Herz flexibel
- From the laboratory to bedside
- LISA mission passes review successfully and begins next stage of development
- Jason Holland receives Grant by Schweizer Krebsliga
- Verhaltensbiologin Marta Manser übernimmt Leitung des Kalahari Research Centers
- Science Alumni starten Mentoring-Progamm für Studierende
- 2017: Absolventinnen und Absolventen
- Sara Fabrikant and former PhD Student Marco Salvini win Breheny Prize
- Sandra Luber mit Robin Hochstrasser Young Investigator Award ausgezeichnet
- Neu: MOOC zum Thema "Wasser in der Schweiz"
- Gender Equality Event: Where are all the women?
- Peter Hamm elected as Fellow Member by OSA
- Magdalini Polymenidou wird als EMBO Young Investigator ausgezeichnet
- Willkommensveranstaltung Grüezi@UZH für MNW
- Vortrag: "Lehrperson 2020: Human Error oder Win-Win?"
- Ausstellung: André Dreiding und seine Molekül-Modelle
- Nationaler Zukunftstag: Kinder an den Campus Irchel
- Sandra Luber modelliert die Energiezukunft
- The good, the bad and their equilibrium: New insight in protein aggregation in neurons and new possible pathways for medical treatment
- Kosmische Teilchen: Lesen von unsichtbaren Schriften
- Prototypen bauen für ein künftiges Observatorium der Astroteilchenphysik
- Talk: Gender Equality in Universities - the problems and solutions
- Florian Altermatt wird Vizepräsident des Forums Biodiversität
- Counting women: The challenges of being a female mathematician
- Minor Days 2017: Die Nebenfachprogramme der MNF
- LHCb adds a new piece to developing puzzle in particle physics.
- European Girl's Mathematical Olympiad 2017
- Plant Science Center Summer School: Call for Registration
- Show me Science! Call for Participation für die ScienceComm'17
- Zurich-Basel Plant Science Center Symposium: "Public Engagement with Science - Relevance and Methods"
- Ice Age identified as one of the main killing mechanism for the biggest mass extinction
- Ready to challenge the frontiers of Particle Physics
- Beat Keller was honored with the IWGSC Award
- Imaging spectroscopy Article Makes it to the Cover of Methods in Ecology and Evolution
- Jason Holland appointed to two editorial boards
- Erster Blick auf ein einzelnes Protein
- 3D vision for machines
- Eri Yamasaki honored with Suzuki Award
- Geographisches Institut wird globales Zentrum für Biodiversitätsforschung
- Karl Gademann in den Forschungsrat des SNF gewählt
- Ökologe Jordi Bascompte mit BES Marsh Book Award 2016 ausgezeichnet
- 5 MNF-Forscher gehören zu den weltweit einflussreichsten Wissenschaftlern
- Assistant professor Madhavi Krishnan receives ERC Consolidator Grant
- Assistant professor Giacomo Indiveri receives ERC Consolidator Grant
- Republic of Sacha honors ecologist Dr. Gabriela Schaepman-Strub
- Swiss Bridge Foundation zeichnet Dr. Alexa Burger und Prof. Christian Mosimann aus
- "Samichlaus"
- Eröffnung der Studi-Bar auf dem Campus Irchel
- Women in Science: An evening of inspiration and advice on building a successful career in science
- Grüezi@Irchel
- Wie der Klimawandel die Finanzwelt beeinlusst
- LS 2 Annual Meeting 2017
- Zukunftstag 2016: Kinder an den Campus Irchel
- 29. Oktober 2016: 10. Obstsortenmarkt im Botanischen Garten
- Podiumsdiskussion mit Klimaforscherin Gabriela Schaepman-Strub
- Public Talk: How universities can move societies to address sustainability - individual actions an global movements
- Öffentlicher Gastvortrag mit Prof. Lawrence Krauss über Gravitationswellen und wie aus Metaphysik Physik wird
- Information Lunch: Personalized Health Alliance - Zurich Cluster
- Mathematikerin Laure Saint-Raymond tritt Hedi Fritz Niggli Gastprofessur an
- Shanghai Ranking: UZH auf Platz 54
- 3. September: Die lange Nacht der Zürcher Museen
- Prof. Kai Niebert diskutierte mit Kanzlerin Angela Merkel
- #New Professor @MNF: Astrophysicist Ravit Helled joins Computational Science
- CERN and the Large Hadron Collider - News from the Energy Frontier
- Devis Tuia wins U.V. Helava award 2012 - 2015
- #NewProfessor @MNF: Titus Neupert
- Ein Wassertropfen als Modell für das Wechselspiel von Haftreibung und Adhäsion
- Felix Zelder gewinnt Auszeichnung der Royal Society of Chemistry
- Bundesrat zeichnet Geographin Karin Schwiter aus
- Promising treatment prospects for invasive breast cancer
- Vision 2020 - A Personal Perspective: Genetic Testing
- Denksport mit Prof. Anna Beliakova
- #NewProfessor @MNF: Jason Holland
- SummärBar auf dem Irchel: 17. Mai bis 2. Juni
- #New Professor @MNF: Marcello Porta
- Hochleistungs-Mikroskop bildet Poren des Zellkerns präziser ab
- Internationale Physik Olympiade 2016