Aus der Tiefe des Alls - Wie geht es weiter?
(Dritter Teil des Posts über das Auger-Teleskop in Argentinien)
Die Strecke von hundert Millionen Lichtjahren klingt zwar nach viel, enthält aber im Wesentlichen nur die nähere Umgebung unseres Milchstraßensystems. Gerade mal unsere Lokale Gruppe mit 20 Galaxien sowie der Virgo-Galaxienhaufen mit vielleicht 2000 Objekten befinden sich innerhalb dieses „lokalen“ Volumens (darunter aber zahlreiche Sterninseln mit aktiven galaktischen Kernen, kurz AGNs). Als Folge dieser beschränkten Sichtweite erwarten die Forscher denn auch, dass die Teilchen höchster Energie nur selten auftreten.
Das ist offenbar der Fall. Bis zur Einweihungsfeier waren den Forschern aber immerhin schon 27 der kostbaren Teilchengeschosse ins Netz gegangen, also etwa ein bis zwei Teilchen pro Monat.
Wie man sich einen Schauer hochenergetischer Teilchen in der Erdatmosphäre vorzustellen hat, sehen Sie auf dieser Webseite der Universität Chicago und auch in folgendem Standbild:
Hochenergetische Teilchen wechselwirken mit Atomen und Molekülen in der Atmosphäre und produzieren über Paarerzeugung und Wechselwirkungsenergien weitere Teilchen wie beispielsweise Elektronen und Photonen. Auch diese wechselwirken und verlieren ihre Energie in der Produktion weiterer Teilchen - ein Schauer entsteht.
Copyright: Auger-Kollaboration
Die Himmelsrichtungen zu deuten, aus denen die Teilchen stammen, erweist sich jedoch als schwierig. Zunächst wird ein und derselbe Schauer in mehreren Wassertanks registriert:
Ein Schauer verteilt sich über die Wassertanks des Auger-Teleskops. Hadronen, Myonen, Elektronen und Neutrinos werden dabei an verschiedenen Stellen registriert. Aus den Messungen können die Forscher auf die Eigenschaften des energiereichen Teilchens rückschließen, das den Schauer ausgelöst hat. (Möglicherweise müssen Sie die Seite neu laden, um die Animation zu sehen.)
Copyright: Auger-Kollaboration
Projiziert man die bisherigen Resultate auf die Himmelskarte, lassen sich noch keine eindeutigen Schlüsse ziehen. Manche Theoretiker glauben, einen Zusammenhang mit den AGNs ausmachen zu können, andere bestreiten ihn. Sicher erscheint allen zumindest, dass die Herkunftsorte der energiereichen Teilchen nicht gleichmäßig am Himmel verteilt sind.
Die Messungen zeigen, dass die Strahlungsquellen nicht gleichförmig über den Himmel verteilt sind. Sie scheinen bevorzugt mit nahen Galaxien zusammenzufallen, die einen aktiven Kern haben. Die Ankunftsrichtung der 27 höchstenergetischen mit dem Auger-Observatorium nachgewiesenen Teilchen der kosmischen Strahlung sind hier durch schwarze Kreise dargestellt (in einer Aitoff-Projektion der Himmelskugel in galaktischen Koordinaten). Die Positionen von 472 aktiven galaktischen Kernen sind mit roten Sternchen gekennzeichnet. Die durchgezogene Linie markiert den Rand des Blickfeldes und entspricht einem maximalen Zenitwinkel von 60 Grad.
Copyright: Auger-Kollaboration, Miguel Mostafa
Noch fehlt das nördliche Pierre Auger-Teleskop
Was fehlt, sind mehr Beobachtungen, also mehr nachgewiesene Teilchen. Über eine Erweiterung des Pierre-Auger-Teleskops denken die Forscher denn auch bereits nach. Vor allem aber wollen sie im US-amerikanischen Bundesstaat Colorado endlich das nördliche Auger-Teleskop verwirklichen. Sieben Mal größer als sein südliches Pendant soll es sein und entsprechend leistungsfähiger. Die fälligen 120 Millionen Dollar werden noch gesucht.
Bei einem Asado, einem argentinischen Grillfest mit Steaks und Bier, ließen es sich die Forscher zur Einweihung gut gehen.
In
Zeiten, in denen täglich Milliarden Dollar versenkt werden, klingt das
eigentlich wie ein Betrag, den ein Banker zwischen zwei Tassen Kaffee
vernichten kann und der stattdessen durchaus auch in ein Forschungsvorhaben fließen könnte. Doch auch die Astronomie gelangt selbst mit ihren
spektakulärsten Projekten nicht ohne weiteres an die großen Geldtöpfe. Trotzdem: Wenn es darum geht, endlich die leistungsfähigsten Beschleuniger des Kosmos zu identifizieren, bleiben die Forscher auf jeden Fall am Ball - und dann ist es nur eine Frage der Zeit, bis das Ergebnis feststeht.
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Sehr geehrter Herr Breuer,
In Ihrem Beitrag schreiben Sie von 20 Galaxien in der lokalen Gruppe – bisher war mir die Zahl 27 aus der Literatur bekannt. Woher ergeben sich die Veränderungen?
In den letzten 15 Jahren hat sich das Alter des Alls zwischen 8 und 15 bis 20 Mia Jahren verändert. Seit 2 Jahren sollen es nun 13,7 Mia Jahre sein. Vor um 1 Jahr brachte eine FS-Sendung wieder die Zahl von 20 Mia Jahren – Unwissenheit oder Argument? Eine Anfrage ergab keine Antwort.
Und wenn es um 100 Mio Lj geht, dann erinnert mich das an eine Meldung, nach der unsere Galaxis Milchstraße nur 100 Mio Lj jünger sein soll als das Universum, spektrumdirekt und
http://www.astronomie-heute.de/...50&_z=798889
Mich würde es nicht wundern, wenn sich auch diese Zahlen wieder ändern würden. Aber aus den Fakten ergibt sich, dass wir viele Ergebnisse/Erkenntnisse in unserer Galaxis machen/erhalten könnten, weil wir ja sozusagen alles von der Sternenbildung bis zu 13,6 Mia Jahren alten Sternen... in unserer Galaxis recht lichtstark bis nur 100.000 Lj haben. Gibt es denn Anzeichen dafür, dass sich solche Forschungen häufen – oder ist man mit den Zahlenangaben noch skeptisch/zurückhaltend?
Sie schreiben "Vor um 1 Jahr brachte eine FS-Sendung wieder die Zahl von 20 Mia Jahren – Unwissenheit oder Argument? Eine Anfrage ergab keine Antwort." Das sollte wohl niemanden verwundern. In populärwissenschaftlichen (Fernseh-)Sendungen wird leider allzu häufig ungenau gearbeitet. Mit dem Wechsel von Prof. Harald Lesch zum ZDF ist dort aber nun eine erfreuliche Wandlung zum Besseren eingetreten.