Teleskope "sehen" Hochenergiegammastrahlung: RUB-Forscher suchen kosmische Teilchenbeschleuniger

Um die Ursprünge kosmischer Strahlung zu finden, bedienen sich Forscher der internationalen H.E.S.S.-Kollaboration (darunter der Lehrstuhl für Theoretische Physik IV der RUB) modernster Teleskope, die auch kleinste durch

Die Suche nach der Natur kosmischer Teilchenbeschleuniger ist von der amerikanischen National Academy of Sciences als eines der wichtigsten Probleme der Physik des 21. Jahrhunderts ausgemacht worden. Um die Ursprünge kosmischer Strahlung zu finden, bedienen sich die Forscher der internationalen H.E.S.S.-Kollaboration, denen der Lehrstuhl für Theoretische Physik IV (Prof. Dr. Reinhard Schlickeiser) angehört, modernster Teleskope, die auch kleinste durch Teilchenschauer ausgelöste Lichtblitze aufzeichnen und Rückschlüsse auf deren Herkunft erlauben. So konnten schon verschiedene Quasare, Galaxien, Supernovaüberreste und Sterne lokalisiert werden. Die Forscher berichten in RUBINinternational, der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsmagazins der RUB, über ihre Forschungen.

Gammateilchen reisen geradlinig durchs All

Die Erde ist ununterbrochen einem „Dauerregen“ kosmischer Teilchen ausgesetzt. Über ihren Ursprung war man sich lange Zeit im Unklaren. Anhand der Energien, die sie besitzen, wenn sie auf der Erde ankommen, war man aber sicher, dass sie ursprünglich noch viel energiereicher gewesen sein müssen, weil sie auf ihrer Reise durch das All bei Zusammenstößen mit anderen Teilchen Energie verlieren. Wo kommen sie aber her? Da elektrisch geladene Teilchen von elektrischen Feldern abgelenkt werden, kann man aus ihrer Ankunftsrichtung nicht auf ihre Herkunft schließen. Anders sieht es mit Gammateilchen aus, die zusammen mit den elektrisch geladenen Teilchen am selben Ort entstehen und nicht abgelenkt werden. Die Forscher konzentrieren sich also auf diese Teilchen.

Winzige Blitze interpretieren

Tritt ein Gammaquant in die Erdatmosphäre ein, verliert es Energie, die in Form von schwach-blauen Lichtblitzen von Millionstel Sekunden Dauer nachweisbar sind. Diese Blitze zeichnen die vier H.E.S.S.-Teleskope während der mondfreien Phasen der Nacht auf. Da die vier Teleskopie gleichzeitig in eine Richtung gerichtet sind und dieselben Blitze aus verschiedenen Blickwinkeln betrachten, sehen sie stereoskopisch, was es erlaubt, auf die Herkunftsrichtung eines Teilchens zu schließen. So fanden die Forscher bereits verschiedene Kosmische Beschleuniger, zum Beispiel sog. Aktive Galaktische Kerne in Zentren einiger Galaxien oder Supernovaüberreste, die nach dem Tod eines Sterns übrig bleiben.

Themen in RUBINinternational

In RUBINinternational finden Sie außerdem folgende Themen: Geisteswissenschaften: Russische Plakatkunst des 20. Jahrhunderts: Werben für die Utopie; Expeditionen in die Welt untergehender Dialekte: Eine Datenbank fürs Ohr; Deutsch-russische Beziehungen im 20. Jahrhundert: In den Wechselbädern der Geschichte; Medizin: Neue Methode hilft Kommunikation der Hirnnervenzellen verstehen: Stabiles Bild dank plappernder Nervenzellen; Ingenieurwissenschaften: Neue Wege in der Formgedächtnistechnologie: Haptisches Display und aktive Prothese; Naturwissenschaften: Nutzung geothermaler Ressourcen: Auch ohne sprudelnde Geysire und aktive Vulkane; Organische Elektronik optimieren: Wenn Moleküle steuern und schalten.

RUBIN ist zum Preis von 2,50 Euro in der Pressestelle der Ruhr-Universität (Tel. 0234/32-22830) erhältlich und steht im Internet unter http://www.rub.de/rubin.

Weitere Informationen

Dipl.-Phys. Ralf Schröder, Prof. Dr. Reinhard Schlickeiser, Theoretische Physik IV, Fakultät für Physik und Astronomie der Ruhr-Universität Bochum, Tel. 0234/32-22032, E-Mail: rsch@tp4.rub.de, frs@tp4.rub.de