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Kosmische Leuchtfeuer im Blick

Gammastrahlung als Helfer der Astronomen

Astronomen des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg gelang im April 2006 ein Durchbruch – dank eines „Tricks“ und viel Glück. Der Trick bestand darin, das vor allem im Infrarotbereich strahlende Hintergrundlicht nicht direkt zu messen, sondern indirekt, über seinen Einfluss auf eine andere Strahlenart, die Gammastrahlen. Diese sehr energiereiche Strahlung entsteht unter anderem in den Zentren aktiver Galaxien, dort, wo ein Schwarzes Loch Materie ansaugt. Wie in einem letzten „Notsignal“ schleudert diese dabei einen eng umgrenzten Strahl von Gammastrahlen weit ins All hinaus.

Strahlenjet eines Quasars - hier im Röntgenlicht gesehen © NASA/JPL-Caltech/Yale Univ.

Gammastrahlung ist – ähnlich wie Licht oder Röntgenstrahlung, eine Form der elektromagnetischen Strahlung. Aber ihre Energie ist mehr als Milliarden Mal höher als die des sichtbaren Lichts. Die hochenergetischen Gammastrahlen erreichen die Erde jedoch nur selten: Selbst von einer relativ starken Quelle trifft nur etwa ein Photon pro Monat und Quadratmeter auf die Erdatmosphäre.

Weist dieser kosmische Leuchtstrahl zufällig in Richtung der Erde, kann er hier aufgefangen und analysiert werden. Der Strahl solcher Quasare ist dann allerdings so schwach, dass nur extrem sensible Spezial-Teleskope dazu in der Lage sind, die so genannten Tscherenkow-Teleskope. Eines davon steht seit 2004 in Namibia, 100 Kilometer südwestlich der Stadt Windhoek.

Das High Energy Stereoscopic System – kurz H.E.S.S. ist das zurzeit empfindlichste Instrument zum Nachweis der hochenergetischen Gammastrahlung. Entwickelt und betrieben wird es von einer internationalen Kollaboration von Wissenschaftlern verschiedener Forschungseinrichtungen, darunter auch dem Max-Planck-Institut für Kernphysik. Die Detektoren dieser Teleskope registrieren dabei jedoch nicht die Gammastrahlen selbst, sondern die Teilchen, die entstehen, wenn die Strahlen auf die Erdatmosphäre treffen.

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Stand: 04.08.2006

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Auf der Jagd nach uraltem Licht
Gammastrahlen geben neue Einblicke ins Universum

Ein „Fossil“ gibt Rätsel auf
Dem Geheimnis des Hintergrundleuchtens auf der Spur

Kosmische Leuchtfeuer im Blick
Gammastrahlung als Helfer der Astronomen

„Himmels-Sucher“ im Hochland Namibias
Das H.E.S.S.-Experiment

Lichtblitze im Viererpack
Wie registriert H.E.S.S. die Gammastrahlen?

Eine Frage von Blau und rot
Energiegehalt verrät Kollisionen

Kein Platz für die ältesten Sterne
Hintergrundleuchten schwächer als gedacht

Teilchenbeschleuniger auch im Herzen der Milchstraße
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