Neues Teleskop-System „H.E.S.S“ misst höchste kosmische Energien im All Supernova in der Milchstraße - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neues Teleskop-System „H.E.S.S“ misst höchste kosmische Energien im All

Supernova in der Milchstraße

Zentrum der Milchstraße: H.E.S.S. (o.) und Röntgenaufnahme © MPI Kernphysik / NASA/UMass/D.Wang

Mit einem neuen Observatorium, dem „High Energy Stereoscopic System“ (H.E.S.S) in Namibia, wollen Astrophysiker die höchsten kosmischen Energien aufspüren, die in der Astronomie noch gemessen werden können. Bei einem Problauf vor der offiziellen Inbetriebnahme der insgesamt vier Teleskope am 28. September haben sie bereits eine Quelle für höchstenergetische Gamma-Strahlung entdeckt, vermutlich der Überrest einer Supernova, die vor 10.000 Jahren im Zentrum unserer Milchstraße explodierte.

H.E.S.S. untersucht die kosmische Gammastrahlung im Energiebereich bis zu vielen Billionen Elektronen-Volt – zum Vergleich: Sichtbares Licht hat zwischen zwei und drei Elektronen-Volt. Schon während des Aufbaus der Anlage im vergangenen Sommer starteten die Astrophysiker unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Kernphysik mit zwei H.E.S.S.-Teleskopen erste Beobachtungen. Bevorzugtes Objekt war das Zentrum unserer Milchstraße. Darin vermuten die Wissenschaftler nicht nur ein supermassives Schwarzes Loch, sondern auch zahlreiche Supernova-Explosionswolken, aber auch – so die jüngsten Spekulationen – Ansammlungen von exotischer Dunkler Materie. All diese Objekte sind Quellen für höchstenergetische Gammastrahlung.

Dunkle Materie noch nicht entdeckt

Die ersten Messungen mit zwei H.E.S.S.-Teleskopen haben gezeigt, dass es offenbar keine Obergrenze für das außergewöhnlich „harte“ Spektrum der Gammastrahlung aus dem Galaktischen Zentrum gibt. Das aber schließt die angenommene gegenseitige Vernichtung von Teilchen und Anti-Teilchen der Dunklen Materie aus. Nach theoretisch hergeleiteten Modellen sollten solche so genannten Annihilations-Prozesse bei Energien weit unter zehn Billionen Elektronen-Volt geschehen, tatsächlich wurden jetzt aber weitaus größere Werte gemessen. Deshalb bevorzugen die Astrophysiker des Heidelberger Max-Planck-Instituts für das mit H.E.S.S. gemessene Spektrum eine – so Werner Hofmann – „konventionelle Erklärung, die auch rechnerisch ohne Schwierigkeiten zu den gemessenen Energieflüssen passt: Eine vor etwa 10.000 Jahren explodierte riesige Supernova“. Die dabei entstandene Schockwelle sei in der Lage, Teilchen auf die jetzt registrierten höchstenergetischen Werte zu beschleunigen.

H.E.S.S. arbeitet noch mit halber Kraft

Mit nur zwei Teleskopen hat das H.E.S.S.-Gammastrahlungs-Observatorium schon jetzt gezeigt, dass seine Instrumente zu den genauesten Messgeräten in diesem Energiebereich zählen: Die entdeckte Quelle der Gammastrahlung ist weniger als eine Bogenminute – das entspricht nur wenigen Lichtjahren – vom Zentrum unserer Milchstraße entfernt. „Noch weitaus präzisere Werte für Position und Energiefluss dieser Quelle werden wir bekommen, wenn wir demnächst mit allen vier Teleskopen von H.E.S.S. den Mittelpunkt unserer Galaxis ins Visier nehmen“, verspricht Hofmann.

(Max-Planck-Gesellschaft, 16.09.2004 – ESC)

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