SUPERNOVA-DETEKTION MIT DEM ICECUBE-NEUTRINOTELESKOP

IceCube, ein Neutrinoteleskop, welches zur Zeit am Südpol aufgebaut und voraussichtlich 2011 fertiggestellt sein wird, kann galaktische Kernkollaps-Supernovae mit unübertroffener statistischer Genauigkeit der Neutrinolichtkurve detektieren. Derartige Supernovae werden begleitet von einem massiven Ausbruch niederenergetischer Neutrinos aller Flavour, welche in ihrer Summe beim Durchfliegen das gesamte Eis erleuchten. Ein Nachweis ist somit über eine kollektive Rauschratenerhöhung aller optischen Module möglich. Vorliegende Arbeit beschreibt die Datennahme und die Echtzeitanalyse, mit welcher diese Nachweismethode realisiert ist. Die Auswertung der Messdaten belegt ein extrem stabiles Verhalten des Detektors. Simulationen ergeben eine Sichtweite IceCubes bis zu den Magellanschen Wolken. Die Deleptonisierungsspitze kann nicht aufgelöst werden, denn Neutrinooszillationen innerhalb des Sterns modifizieren die Spektren ungünstig. Jedoch können modellunabhängig die inverse Massenhierarchie sowie Einschränkungen auf den kleinsten MNS-Winkel etabliert werden. Gleiches kann durch Auswertung des Einflusses der Erdmaterie und mit Hilfe eines zweiten Neutrinodetektors erreicht werden.

Autorentext

Geboren in Mannheim, studierte er an der Universität Mainz Physik und promovierte dort 2009 unter Prof. Dr. Lutz Köpke bei der teilchenphysi-kalischen Arbeitsgruppe ETAP innerhalb der IceCube-Kollaboration.

Klappentext

IceCube, ein Neutrinoteleskop, welches zur Zeit am Südpol aufgebaut und voraussichtlich 2011 fertiggestellt sein wird, kann galaktische Kernkollaps-Supernovae mit unübertroffener statistischer Genauigkeit der Neutrinolichtkurve detektieren. Derartige Supernovae werden begleitet von einem massiven Ausbruch niederenergetischer Neutrinos aller Flavour, welche in ihrer Summe beim Durchfliegen das gesamte Eis erleuchten. Ein Nachweis ist somit über eine kollektive Rauschratenerhöhung aller optischen Module möglich. Vorliegende Arbeit beschreibt die Datennahme und die Echtzeitanalyse, mit welcher diese Nachweismethode realisiert ist. Die Auswertung der Messdaten belegt ein extrem stabiles Verhalten des Detektors. Simulationen ergeben eine Sichtweite IceCubes bis zu den Magellanschen Wolken. Die Deleptonisierungsspitze kann nicht aufgelöst werden, denn Neutrinooszillationen innerhalb des Sterns modifizieren die Spektren ungünstig. Jedoch können modellunabhängig die inverse Massenhierarchie sowie Einschränkungen auf den kleinsten MNS-Winkel etabliert werden. Gleiches kann durch Auswertung des Einflusses der Erdmaterie und mit Hilfe eines zweiten Neutrinodetektors erreicht werden.