Größtes Experiment der Welt

In einer unscheinbaren Kleinstadt Argentiniens entsteht das größte wissenschaftliche Experiment, das je gebaut wurde. Es geht um die Frage nach dem Ursprung der höchstenergetischen kosmischen Strahlung. 370 Wissenschaftler und Ingenieure aus 16 Ländern sind an dem 40 Millionen Euro-Projekt beteiligt, aus Deutschland Forscher der Universitäten Aachen, Karlsruhe, Siegen und Wuppertal, dem Forschungszentrum Karlsruhe und dem Max Planck Institut für Radioastronomie in Bonn.


In Malargüe, einer unscheinbaren Kleinstadt im dünn besiedelten Westen Argentiniens, entsteht derzeit das größte wissenschaftliche Experiment, das je gebaut wurde. Es soll helfen, ein seit fast 100 Jahren andauerndes wissenschaftliches Rätsel von fundamentaler Bedeutung zu lösen, nämlich die Frage nach dem Ursprung der höchstenergetischen kosmischen Strahlung. Auf Einladung eines internationalen Wissenschaftlerteam mit dem Nobelpreisträger Prof. James Cronin von der Universität Chicago an der Spitze werden heute und morgen (10./11. November) mehr als 200 Besucher aus über 15 Ländern in Malargüe erwartet. Wissenschaftler, Vertreter von Forschungsministerien und Botschafter vieler Länder wollen im Rahmen eines großen wissenschaftlichen Festaktes den Fortschritt des inzwischen zur Hälfte aufgebauten Observatoriums markieren. Die Ausmaße des Experiments sind gigantisch: Es wird nach Fertigstellung 2007 eine Ausdehnung von 3000 Quadratkilometern erreichen und damit größer sein als das Saarland.

Das internationale Symposium am Donnerstag, 10. November 2005, stellt die Anfänge des Projektes, die Aufbauarbeiten in der Pampa Amarilla und erste wissenschaftliche Ergebnisse dar. Eine Parade unter Beteiligung umliegender Schulen am Samstag ergänzen das Programm.

Benannt ist das Experiment nach dem französischen Physiker Pierre Auger (1899-1993), der 1939 das Phänomen der so genannten ausgedehnten Luftschauer entdeckt hat. Dieses Phänomen benutzen die etwa 370 Wissenschaftler und Ingenieure aus 16 Ländern, um die höchstenergetischen kosmischen Teilchen nachzuweisen. Die Kosten des Aufbaus in Höhe von etwa 40 Millionen Euro teilen sich die beteiligten Länder Frankreich, Italien, die USA, Argentinien und Deutschland, das mit den Universitäten Aachen, Karlsruhe, Siegen und Wuppertal, dem Forschungszentrum Karlsruhe und dem Max Planck Institut für Radioastronomie in Bonn beteiligt ist.

Dr. Thomas Berghöfer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung: „Die Pierre Auger Kollaboration ist ein bemerkenswertes Beispiel erfolgreicher internationaler Zusammenarbeit, und wir sind stolz, dass deutsche Wissenschafter eine Schlüsselrolle in diesem Unternehmen spielen können.“

Mit dem Observatorium soll insbesondere die Herkunft der höchstenergetischen kosmischen Teilchen geklärt werden. Ihre Energien erreichen Werte, die 100 Millionen mal höher sind, als diejenigen, die ab 2007 am dann größten irdischen Beschleuniger der Welt, dem Large Hadron Collider am europäischen Forschungszentrum CERN in Genf, erreicht werden. Es gibt bisher keinen wissenschaftlichen Konsens über den Ursprung dieser Teilchen. „Da nur einmal pro Quadratkilometer und Jahrhundert ein derart extremes Teilchen erwartet wird, muss dass Observatorium eine enorme Ausdehnung aufweisen. Bei einer Fläche von 3000 Quadratkilometer können wir mit etwa einem Teilchen pro Woche im Experiment rechnen.“, erläutert der Wuppertaler Experimentalphysiker Prof. Dr. Karl-Heinz Kampert. Die fast menschleere Provinz Mendoza in Argentinien ist der ideale Standort hierfür. Sie bietet über 3000 Quadratkilometer Platz und erlaubt ausgedehnte astronomische Beobachtungen. Insgesamt werden 1600 Wassertanks mit jeweils 12000 Litern hochreinem Wasser auf dem Gelände am Rande der Anden verteilt. Kosmische Teilchen erzeugen schwache Leuchtspuren in den lichtdicht abgeschlossenen Wassertanks, die mit hochempfindlichen Lichtsensoren nachgewiesen werden. Gleichzeitig wird die Atmosphäre oberhalb des Geländes in klaren mondlosen Nächten von 24 hochempfindlichen, jeweils 12 Quadratmeter großen Spiegelteleskopen beobachtet, um die Leuchtspuren der Luftschauer in der Atmosphäre nachzuweisen.

„Diese Teilchen sind Boten des extremen Universums“, sagt Nobelpreisträger Prof. Cronin: „Sie sind eine großartige Gelegenheit, Entdeckungen von fundamentaler Bedeutung zu machen.“

Nach Beendigung der Aufbauarbeiten in Argentinien soll auf der Nordhalbkugel ein gleiches Observatorium entstehen, um die Himmelsabdeckung auf diese Weise zu komplettieren. Als Standort ist Colorado in den USA vorgesehen. Bisher fehlen jedoch noch die Mittel zur Finanzierung des Nord-Observatoriums.

Kontakt:

Prof. Dr. Karl-Heinz Kampert
Bergische Universität Wuppertal
Telefon 0202/439-2856
e-mail kampert@uni-wuppertal.de

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Michael Kroemer idw

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