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Quelle
hochenergetischer Teilchen aufgespürt
von Rainer Kayser
18. Januar 2005
Ständig wird die Erde von einem Teilchenstrom aus dem All bombardiert. Von den
meisten dieser Teilchen kennt man die Quelle: unsere Sonne. Für einige äußerst
energiereiche Partikel konnten die Astronomen bislang jedoch beim besten Willen
keine Quelle ausmachen. Jetzt glaubt eine Wissenschaftlerin die Herkunft von
zumindest fünf Partikeln zurückverfolgen zu können: zwei Galaxienhaufen in 450
Millionen Lichtjahren Entfernung.
Stammen hochenergetische kosmische Partikel aus zwei
Galaxienhaufen? Hier ein Hubble-Bild des Haufens Abell 2218. Foto:
W. Couch (University of New South Wales), R. Ellis (Cambridge
University), NASA / NSSDC |
Zwei kollidierende Galaxienhaufen in 450 Millionen Lichtjahren Entfernung
erzeugen die energiereichsten Partikel, die aus den Tiefen des Alls in die
irdische Atmosphäre eindringen. Zu diesem Schluss ist jetzt eine amerikanische
Astrophysikerin nach der Auswertung der von zwei großen Detektoranlagen über
einen Zeitraum von zehn Jahren gesammelten Daten gekommen. Bislang hatten die
Wissenschaftler vergeblich nach den Quellen der ultrahochenergetischen
kosmischen Strahlung gefahndet.
Als kosmische Strahlung bezeichnen die Astrophysiker energiereiche Teilchen,
vor allem Protonen, die ständig aus dem Weltall kommend auf die Erde prasseln.
Viele dieser Teilchen stammen von der Sonne, die energiereicheren zumeist von
fernen Sternexplosionen. Vor ein Rätsel stellen die Forscher die nochmals um das
Tausendfache energiereicheren Teilchen - ein einziges derartiges Proton besitzt
die Energie eines fliegenden Golfballs -, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit in
die Atmosphäre eindringen. Pro Quadratkilometer trifft nur ein einziges solches
Teilchen pro Jahrhundert die Erde. Nur etwa einhundert dieser Ereignisse haben
die Detektoren der Forscher bislang registriert, und alle scheinen sie aus
verschiedenen Richtungen zu uns zu kommen.
Nun gelang es jedoch Glennys Farrar von der New York University zu
zeigen, dass fünf dieser Protonen aus fast exakt der gleichen Richtung zu uns
gekommen sind. Folgt man dieser Richtung zurück in die Tiefen des Alls, so stößt
man in 450 Millionen Lichtjahren Entfernung auf zwei gewaltige Galaxienhaufen,
die zusammenstoßen. Bei dieser Kollision kann es zu einer spagettiartigen
Verwicklung und anschließenden Umstrukturierung der gewaltigen Magnetfelder der
Galaxienhaufen kommen. Diese Prozesse setzen große Energiemengen frei, durch die
nach Ansicht der Forscher die Protonen beschleunigt und Richtung Erde
katapultiert werden.
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