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20.12.2011 1 Astro Teilchen

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Astro

Teilchen ●

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Astro

Teilchen

Wie die

PhysikNach

Zeuthenkam

Astro

Teilchen

Wie die

PhysikNach

Zeuthenkam

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Wie die Astroteilchenphysik nach Zeuthen kam

Christian Spiering, DESY 20.12.2011

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SN 1987A

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Super-KamiokandeJapan

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Super-KamiokandeJapan

Temperatur im frischen Neutron-Stern: 35-45 Millarden Grad

Neutrino-Masse < 20 eV

. . . .

Raymond Davis jr. Masatoshi Koshiba

Nobel prize 2002

... for opening the neutrino windowto the Universe

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1912

Nobelpreis 1936

Upps !?

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Krumme und gerade Wege

Geladene kosmische Strahlen

,

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ReaktionDetektor

Neutrino

Myon

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An einem großen Tisch saßen einige martialisch aussehende Gestalten in Wattejacken und dicken Filzstiefeln, tranken Tee und rauchten was das Zeug hielt. Bei unserem Eintritt erhob sich einer von ihnen, nahm die Papyrossy aus dem Mund und hieß uns willkommen.

Aus: „Neutrinojagd im tiefsten See der Welt“C.S. 2000

Das war Grigorij Vladimirovitch Domogatsky, Leiter des Baikalexperiments und Sproß einer alten Moskauer Künstlerfamilie – ein Hintergrund, von dem sein gegenwärtiges Äußeres auf den ersten Blick nichts ahnen ließ. Wir stellten uns dankbar für die Wärme an einen riesigen Herd und schlürften genußvoll den heißen Tee, den er uns anbot.

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1988

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Neutrino‐Teleskop

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Der erste„3‐dimensionale“Unterwasser‐Detektor

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John Learned (Hawaii):

Congratulations for winning thethree-string race!

Der erste„3‐dimensionale“Unterwasser‐Detektor

1994: Das erste „Unterwasser‐Neutrino“ 

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Telegram G.V. Domogatsky an C. Spiering:

Lieber Christian,

zunächst das Interessanteste: Bei der Analyse der Daten von 1994 trotzt ein Ereignis kategorisch allen Tests, und es sieht sehr nach einem Neutrino aus.

Natürlich möchte ich nicht entscheiden, ob wir dieses Ereignis als das erste klare Neutrino in einem Unterwasserdetektor deklarieren. Aber ein sehr neutrino-ähnliches Ereignis kann man es wohl nennen, und es scheint mir sehr wünschenswert, genau das in zwei oder drei Wochen einer genügend breiten Öffentlichkeit mitzuteilen.

DESY‐Beiträge:

Transputer‐ und Monitorsystem in der Uferstation

Laser calibration system

Monopol ‐Trigger

Thomas Mikolajski mit dem Unterwasser ‐Laser

Ralf Wischnewski in der Uferstation

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Thorsten Thon feiert seinen 50. Geburstag:

Der Monopol-Trigger

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Two optical modules of the Baikal-Experiment in the „Deutsches Museum“ in Bonn

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60 kg Butter 40 kg Margarine25 l Öl200 kg Zucker200 kg Reis20 kg Kaffee10 kg Tee300  Tafeln Schokolade50 kg Käse300 kg Wurst und FleischkonservenVitаmine und Mеdikamente

... Энтузиасты, усердие в работе которых – по сравнению с их зарплатами –

вызывает определенные сомнения в их вменяемости ...

„Enthusiasten, deren Arbeitseifer - gemessen an ihren Gehältern –gewisse Zweifel an ihrer Zurechnungsfähigkeit aufkommen läßt”

Sergei Klimushin in „Охота за нейтрином в самом глубоком озере мира“

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1. Zur Information. Wir leben noch. Einzelheiten – über Ralf.

Vladimir Gubarev, PRAWDA

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Vladimir Gubarev, PRAWDA

Mitte der Neunziger

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1996: Ein „Lehrbuch‐Neutrinoereignis“mit 19 hits 

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Neutrinosin Eis?

AMANDA

John Learned Francis Halzen

1 km

2 km

93/9440 m

katastrophale Verzögerung des Lichts!

AMANDA‐A

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Vostok Data

Februar 94: Amanda  misst  die Verzögerung

März 94, Venedig:             G. Domogatsky verweist auf Vostok‐Resultate: Streuung an Luftblasen ?!

April 94: tendency confirmed by Amanda data!

Vostok Data

Februar 94: Amanda  misst  die Verzögerung

März 94, Venedig:             G. Domogatsky verweist auf Vostok‐Resultate: Streuung an Luftblasen ?!

April 94: tendency confirmed by

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Februar 94: Amanda  misst  die Verzögerung

March 94, Venedig:             G. Domogatsky verweist auf Vostok‐Resultate: Streuung an Luftblasen ?!

April 94: Tendenz durch Amanda‐Daten bestätigt!

(delay time of light)

Vic Stenger (DUMAND): This is what Amanda  sees

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Francis Halzen: and this is what DUMAND sees

1 km

2 km

93/9440 m

But the photomultipliers are ticking like

Swiss watches !

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1994/95: Ralf, Thorsten Thon und Hans Heukenkamp zum Pol

1995: DESY baut 50 von ~100 ModulenInstalliert in der Saison 95/96 in1450-1950 m Tiefe.

Mikolajski Streicher Thon Spiering Wischnewski

Hundertmark Karle

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The first 2 neutrinosin AMANDA (1996)

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Lauter Hürden

Das Blasen-Problem

Amanda: Sein oder Nichtsein!

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Das Eis-Problem

Eis-Eigenschaften vs. Tiefe und Wellenlänge

Streuung  Absorption 

Blasen

StaubStaub

Eis

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Spur-Rekonstruktion

NATURE 2001

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NATURE 2001

No George Smoot!

Himmelskarteder ersten 17Neutrino-Kandidaten (10 Strings)

10-string Himmelskarte publiziert inin Nature 2001

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Schrumpfende Signale

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Der steckengebliebeneString

Der steckengebliebeneString

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Miteinander und nicht gegeneinander

Miteinander und nicht gegeneinander

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Miteinander und nicht gegeneinander

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Installation1996-2000

677 optische Modulean 19 Trossen

AMANDA

δ=90º

24h 0h

Max Significanceδ=54º, α=11.4h

3.38σ

Skymap from 7years AMANDA: no significant excess

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kosmischesProton

π+

+

e+

e

„Atmosphärische“Neutrinos

AMANDA 7 Jahre: Die Resultate

6595 Neutrinos mit Rekord-Energien bis 200 TeV

Rekord Limits für Flüsse kosmischer Neutrinos (diffuse, point sources, GRB)

Rekord-Limits für die Suche nach dunkler Materie, magnetischen Monopolen, Verletzung der Lorentz -Invarianz

Monitoring der Milchstraße auf Supernova Bursts

Spektrum und Zusammensetzung kosmischer Strahlen

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Jahr2000 2001 2002 2003

Mai Juni Juli

Fluss vonTeV-Photonen

(willk. Einheiten)

0

1

2

3

WHIPPLE

Ankunftszeit von Neutrinos aus der Richtung der AGN 1ES1959+650

Zufall oder Entdeckung ?

• 86 Trossen

• 5160 optische Module 

• + IceTop (Luftschauerdetektor)

• Fertiggestellt: 18.12.2010

• ~220 /day• 1.7x108  /day

IceCube

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AMANDA

IceCube

Südpol Stationsgebäude Astronomie-Sektor

Landebahn

Suche nach der bestentechnischen Lösung

für die IceCube-Auslese

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The IceCube Drill Camp

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The IceCube Laboratory

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113

Energiespektrum atmosphärischer Neutrinos

- Einige Milliarden Myonen von oben (Süden)- Hochsignikante Anisotropien von ~0.1%

- Erklärung?

Einige -zigtausend Neutrinos von unten (noch keine signifikante Häufung erkennbar)

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1969

1912

2012 ?

2012Mitglieder der IceCube

Collaboration freuen sich über die Entdeckung ihrer

ersten kosmischen Neutrinoquelle (?)

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Fröhliche Weihnachten!

Fröhliche Weihnachten!

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