Strahlender Hotspot: Astronomen haben eine Stelle am Himmel entdeckt, von der besonders viel extrem energiereiche kosmische Strahlung ausgeht. Noch ist nicht klar, was genau die Quelle dieser Strahlung ist – ob Supernovae, aktive Galaxienkerne oder sogar exotische, bisher unbekannte Vorgänge. Der neu entdeckte Hotspot könnte aber helfen, den bisher rätselhaften Ursprung dieses kosmischen Bombardements zu klären, hoffen die Astronomen.
Die Erde wird ständig von kosmischer Strahlung bombardiert. Ein Teil dieser energie-reichen Teilchen, meist Protonen oder Kerne von etwas größeren Atomen, stammen von der Sonne und benachbarten Sternen. Doch ein Großteil der kosmischen Strahlung – dazu gehören vor allem die Teilchen mit Energien oberhalb von einer Milliarde Giga-elektronenvolt (GeV) – hat seinen Ursprung woanders. Wo, ist aber seit Jahrzehnten ungeklärt, wie Gordon Thomson von der University of Utah in Salt Lake City und seine Kollegen erklären.
Spurensuche in der Wüste
Als mögliche Quellen gelten aktive Galaxienkerne, in denen Schwarze Löcher Materie verschlingen und dabei große Mengen Energie freisetzen. Aber auch Gammastrahlen-ausbrüche, kollidierende Galaxien oder noch unbelegte physikalische Phänomene wie zerfallende kosmische Strings werden diskutiert. Im Rahmen des Telescope Array Projekts arbeitet eine Gruppe von 125 Astronomen seit Jahren daran, die Quellen dieser energiereichsten kosmischen Strahlung ausfindig zu machen.
Dafür nutzen die Forscher ein in Utah stehendes System aus drei jeweils 35 Kilometer auseinander stehenden Fluoreszenzdetektoren, die das schwache Aufblitzen registrieren, das eine Kollision von kosmischen Teilchen mit Stickstoffmolekülen in der Luft erzeugt. 523 über gut 700 Quadratkilometer verteilte Szintillationsdetektoren zeichnen die geladenen Teilchen auf, die als Folge dieser Kollision durch Sekundärzerfälle entstehen. Aus der Verteilung und Richtung dieser Reaktionskaskaden lässt sich rekonstruieren, wie die kosmische Strahlung verteilt ist und woher sie kommt.
(Die Karte zeigt die gezählten Ereignisse in Abhängigkeit ihrer Quellen am Nordhimmel. Rund ein Viertel der 72 beobachteten hochenergetischen Partikel stammt aus einer Region im Sternbild Großer Bär)
Hotspot beim Großen Wagen
Die Daten aus den ersten fünf Jahren des Projekts – von Mai 2008 bis Mai 2013 – haben die Astronomen jetzt ausgewertet – mit einem ersten ermutigenden Ergebnis: Während der fünf Jahre registrierte das Telescope Array 79 kosmische Strahlenpulse oberhalb von 57 Milliarden Gigaelektronenvolt, wie die Forscher berichten. 19 von ihnen aber kamen aus einer ganz bestimmten Richtung: einem rund 40 Grad großen Bereich am Himmel, der einige Hand breit unter der Deichsel des Großen Wagens liegt.
„Ein Viertel der Ereignisse kam aus diesem Gebiet statt nur sechs Prozent, wie es bei einer zufälligen Verteilung normal wäre“, sagt Thomson. Dies spreche dafür, dass es in diesem Hotspot irgendetwas geben muss, das diese extrem energiereiche Strahlung erzeugt. Allerdings: „In diesem Areal liegt alles Mögliche, verschiedenste Arten von Objekten, die eine Quelle dieser Strahlung sein könnten. Aber immerhin wissen wir jetzt genauer, wo wir suchen müssen“, so der Astronom.
Lage spricht gegen Strings und Co
Nach Ansicht der Forscher gibt die Lage des Hotspots zumindest erste Hinweise auf die rätselhafte Quelle: Er liegt nahe der „supergalaktischen Ebene“ – dem Bereich des Welt-alls, in dem der Virgo-Galaxienhaufen seine größte Dichte hat. Die Milchstraße liegt am Rand dieses Haufens. Die energiereichste kosmische Strahlung geht demnach von einem Gebiet aus, in dem sich auch die meiste Materie konzentriert. „Demnach ist es zumindest wahrscheinlich, dass diese Strahlung von sichtbarer Materie kommt – und nicht von exotischen Prozessen wie kosmischen Strings“, sagt Thomson.
Um die Quelle nun näher einzuengen, wollen die Wissenschaftler ihr Array weiter aus-bauen, indem sie die Zahl der Szintillations-Detektoren verdoppeln und diese weiter auseinander stellen. Dadurch könnte man bis zu vier Mal mehr ultra-energiereiche kosmische Strahlenpulse pro Jahr einfangen als bisher, wie die Forscher erklären. „Mit mehr Ereignissen steigt auch die Wahrscheinlichkeit, dass wir mehr Struktur im Hotspot erkennen und das könnte uns auf die Spur der tatsächlichen Quelle der Strahlung führen“, so Thomson.
Quellen: University of Utah/scinexx.de vom 08.07.2014
Weitere Artikel:
Rätselhafte Gammablitze: Neues zu den größten Explosionen des Universums (Video)
Gammablitz schockt Astronomen (Videos)
“Der Rat der Riesen” – 3D-Karte zeigt kosmische Nachbarschaft der Milchstraße (Video)
Droht der Erde eine galaktische Superwelle?
Neue gigantische Sternenkarte: Zoom durch die Milchstraße (Video)
Rekord-Gammablitz im All sorgt für Aufsehen
Weden – Chronik der Asen (Video)
Gammastrahlenblitze verblüffen Astronomen: Kosmisches Ereignis bricht Energierekord (Video)
Dem Ursprung des Sternenstaubs auf der Spur (Videos)
Grenze des Vortex-Sonnensystems: Voyager 1 – So klingt der interstellare Raum (Videos)
Droht der Erde eine galaktische Superwelle?
Alternatives Bild von der Entstehung des Universums: Heißer Urknall oder langsames Auftauen?
Alternative zum Urknall: Erzeugte ein hyperdimensionales Schwarzes Loch unser Universum? (Videos)
Schwarze Witwe bittet zum Tanz im Gammalicht
Sternenexplosionen: Keplers Supernova in neuem Licht
Kollidierende Neutronensterne produzieren Gold (Video)
Astronomen entdecken leichteste Zwerggalaxie
Gigantisches Schwarzes Loch könnte Modelle der Galaxienentwicklung kippen
Galaxien: Ungleiche Nachbarn im Sternbild Jungfrau
Schwarze Witwe bittet zum Tanz im Gammalicht
Monsterstern in der Milchstraße entdeckt (Video)
Lokaler Spiralarm in der Milchstraße ist größer als gedacht
Zweiter naher Stern bei Schwarzem Loch in Milchstraße
Zwei Objekte aus der Oortschen Wolke bewegen sich ins Sonnensystem
Orionnebel: Astronomen untersuchen Pferdekopfnebel
Arcturus: Das Funkeln des hellsten Sterns im Norden – Warum der Sternenhimmel glitzert (Videos)
Orion: Die Pyramide von Ecuador – Verborgenes Wissen
“Pure Pacific Northwest”: Aufnahmen der Milchstraße (Video)
Riesiger Asteroid mit Mond an Erde vorbei geflogen (Videos)
Sternenexplosionen: Keplers Supernova in neuem Licht
Meteoriteneinschläge: Ein heller Blitz auf dem Mond (Video)
Zwillingsschwestern der Milchstraße entdeckt
Unser Sonnensystem ist ein Vortex!
Sonderbares Leuchten: Weltraumteleskop erspäht Hinweise auf früheste Objekte im Universum
Titan: Erste topografische Karte des Saturnmonds
Der Asteroid und der Weiße Zwerg
Kalter-Krieg-Posse: Komm, wir bombardieren den Mond! Viel Lärm um Nichts (Shakespeare)
Astronomen finden uralte Sterne in Sonnennähe
About aikos2309
One thought on “Hotspot kosmischer Strahlung: Ursprung des rätselhaften Hochenergie-Bombardements entdeckt”
Schreibe einen Kommentar
Hat dies auf Oberhessische Nachrichten rebloggt.