Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Teleskope : Artikel [ Druckansicht ]

 
PIERRE-AUGER-OBSERVATORIUM
Kosmische Strahlung ist extragalaktisch
Redaktion / idw/ Pressemitteilung des Karlsruher Instituts für Technologie
astronews.com
25. September 2017

Kosmische Strahlung mit sehr hoher Energie hat ihren Ursprung außerhalb unserer eigenen Galaxie. Darauf deutet die Untersuchung der Einfallsrichtung von mehr als 30.000 Partikeln am Pierre-Auger-Observatorium in Argentinien hin, dem weltweit größten Experiment zur Messung kosmischer Strahlung. Für die Forscher ist der Befund ein wichtiger Schritt zum Verständnis der Strahlung.

Pierre-Auger-Observatorium

Impressionen vom Standort des Pierre-Auger-Observatorium in der argentinischen Pampa. Foto: Pierre-Auger-Observatorium/KIT [Großansicht]

Seit Anfang der 1960er Jahre weiß man von der Existenz hochenergetischer kosmischer Teilchen, die in die Erdatmosphäre eintreten. Seither rätselt die Wissenschaft, woher diese Teilchen kommen und welcher Prozess ihnen die hohe Energie verleiht. Die aktuelle Entdeckung am Pierre-Auger-Observatorium belegt jetzt erstmals einen extragalaktischen Ursprung dieser Teilchen.

Die Wissenschaftler haben festgestellt, dass die Partikel der kosmischen Strahlung bevorzugt aus einer Richtung in die Erdatmosphäre eintreten, die 120 Grad vom Zentrum der Milchstraße abweicht. Damit können sie nicht aus unserer Galaxie stammen. Ihre eigentliche Quelle lässt sich zwar noch nicht bestimmen, da die Teilchen auf ihrem Weg zur Erde durch galaktische und extragalaktische Magnetfelder stark abgelenkt werden. Aufgrund der Vorzugsrichtung kann ihr Ursprungsort jedoch in der kosmologischen Nachbarschaft der Milchstraße angenommen werden, die eine hohe Dichte von Galaxien aufweist.

"In der Astroteilchenphysik sind wir zumeist auf Vermutungen und Indizien angewiesen, jetzt ist erstmals signifikant, dass es eine Vorzugsrichtung gibt, aus der die Strahlung kommt, das bedeutet einen sehr großen Schritt für unsere Forschung", betont Dr. Markus Roth, stellvertretender Leiter der Gruppe "Pierre Auger" am Institut für Kernphysik des KIT. "Die kosmischen Strahlen sind Botschafter, durch die wir etwas über den Ursprung des Universums lernen, sie ermöglichen einen Blick zurück in die Geschichte des Kosmos."

Werbung

Die hochenergetische kosmische Strahlung erreicht unsere Erde nur selten, pro Jahr trifft ein Teilchen auf die Fläche eines Quadratkilometers, was nicht einmal einem Einschlag pro Jahrhundert auf einem durchschnittlichen Fußballfeld entspricht. Nachweisen lassen sie sich auf der Erde indirekt: Die kosmische Strahlung selbst dringt nicht bis zum Erdboden vor, sondern stößt in der oberen Erdatmosphäre mit Atomkernen zusammen, wodurch Kaskaden neuer Teilchen - Luftschauer mit mehr als zehn Milliarden Teilchen - entstehen, die auf die Erdoberfläche gelangen.

Diese Sekundärteilchen werden mit den Detektoranlagen des Pierre-Auger-Observatoriums gemessen, das eine Fläche von 3.000 Quadratkilometern in der argentinischen Pampa bei Malargüe umfasst. Dort fangen 1660 Wassertanks, die jeweils zwölf Kubikmeter hochreinen Wassers enthalten, sowie 27 Teleskope die indirekten Lichtsignale der Sekundärteilchen auf. Die dabei registrierten Lichtpulse ermöglichen Rückschlüsse auf die Energie und Einfallsrichtung des Ursprungsteilchens.

Das Pierre-Auger-Observatorium in der Provinz Mendoza in Argentinien ist das weltweit größte Projekt zur Untersuchung hochenergetischer kosmischer Strahlung. Mehr als 400 Wissenschaftler aus 18 Ländern arbeiten in der Forschungs-Kollaboration zusammen. Aus Deutschland sind neben dem KIT die RWTH-Aachen sowie die Universitäten Hamburg, Siegen und Wuppertal beteiligt, wobei das KIT das Projektmanagement des Pierre Auger-Observatoriums inne hat und federführend für den Aufbau der Fluoreszenzteleskope verantwortlich war.

"Seit vier Jahren planen wir die Erweiterung des Observatoriums zu AugerPrime", sagt Roth. Durch einen zusätzlichen Detektor, der in internationaler Zusammenarbeit am KIT gebaut wird, erwarten die Forscher qualitativ und quantitativ noch präzisere Messungen. Dafür wollen sie ab 2018 Teilchen näher untersuchen, deren Energie zwischen 10 und 100 Mal höher ist. Sie treten mit einer Wucht in die Erdatmosphäre ein, die die Energie eines stark geschlagenen Tennisballs hat. Da sie leichter und energiereicher sind, lassen sie sich auf ihrem Weg zur Erde weniger ablenken, deshalb erwarten die Wissenschaftler durch sie genauere Hinweise auf die Quellregion der hochenergetischen kosmischen Strahlung. "Wir werden in Zukunft einen viel tieferen Einblick in die Geschehnisse des Universums erhalten", so Roth.

Über ihre Entdeckung berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Science erschienen ist.

Forum
Kosmische Strahlung ist extragalaktisch. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Pierre-Auger-Observatorium: Ausbau und Betrieb bis 2025 - 18. November 2015
Kosmische Strahlung: Eisenkerne aus dem All - 24. Juni 2009
Kosmische Strahlung: Neue Rätsel um Teilchen aus dem All - 26. November 2008
Kosmische Strahlung: Signale der Dunklen Materie? - 21. November 2008
Pierre-Auger-Observatorium: Erste Messungen in der Pampa - 6. November 2003
Kosmische Strahlung: Leuchtspuren über der Pampa - 17. September 2001
Teilchenjagd in der Pampa - 22. März 1999
Links im WWW
Preprint des Fachartikels bei arXiv.org
Karlsruher Institut für Technologie
Pierre Auger Observatory
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2017. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2017
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://astronews.com/news/artikel/2017/09