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ABELL 3376
Riesiger Teilchenbeschleuniger im All
von Rainer Kayser
3. November 2006

Astronomen haben um einen Galaxienhaufen in 600 Millionen Lichtjahren Entfernung  zwei riesige bogenförmige Strukturen entdeckt. Vermutlich handelt es sich dabei um Stoßwellen, die durch eine Kollision entstanden sind. Die Stoßwellen beschleunigen elektrisch geladene Teilchen auf extrem hohe Geschwindigkeiten.

Abell 3376

Kombiniertes Bild von Radio- (rot) und optischen Beobachtungen (blau) des Galaxienhaufens Abell 3376 (Ausschnitt). Foto: Joydeep Bagchi, IUCAA, NRAO / AUI / NSF
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600 Millionen Lichtjahre entfernt im Galaxienhaufen Abell 3376 ist ein gigantischer Teilchenbeschleuniger am Werk, der die Energie irdischer Beschleunigeranlagen um das Millionenfache übertrifft. Ursache sind vermutlich Stoßwellen, ausgelöst durch den Zusammenprall riesiger Gaswolken. Solche kosmischen Teilchenbeschleuniger könnten die Quelle der bislang rätselhaften hochenergetischen kosmischen Strahlung sein, berichtet ein internationales Forscherteam im Fachblatt Science.

Die Astronomen um Joydeep Bagchi von der Universität Puna in Indien haben bei ihren Beobachtungen des Galaxienhaufens mit der Radioantennen-Anlage Very Large Array im US-Bundesstaat New Mexico zwei riesige bogenförmige Strukturen am Rand von Abell 3376 entdeckt. Die Bögen sind jeweils etwa drei Millionen Lichtjahre lang und senden Radiowellen aus, die typisch für die Bewegung elektrisch geladener Teilchen in Magnetfeldern sind.

Die Forscher vermuten, dass es sich bei den Bögen um Stoßwellen handelt, die durch den Zusammenprall von Gaswolken mit hohen Geschwindigkeiten ausgelöst wurden. Zwei Szenarien kommen dafür in Frage. Zum einen könnte Abell 3376 durch die Kollision zweier kleinerer Galaxienhaufen entstanden sein. Zum anderen, und diese Möglichkeit favorisiert das Team um Bagchi, könnte es sich um Gas handeln, dass von außerhalb des Galaxienhaufens in den Haufen hineinströmt und dort auf das Gas des Haufens prallt.

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In beiden Fällen würden die ausgelösten Stoßwellen Elektronen und andere geladene Teilchen auf extrem hohe Geschwindigkeiten beschleunigen. Die Teilchen würden dann durch Magnetfelder auf spiralförmige Bahnen gelenkt werden und durch diese Bewegung - wie in einem Synchrotron - Strahlung aussenden. Mit weiteren Beobachtungen im Röntgenbereich wollen die Forscher nun herausfinden, welches der beiden Szenarien zutrifft. Handelt es sich um den Zustrom von Gas außerhalb des Galaxienhaufens, so böte sich erstmals die Möglichkeit, die Magnetfelder außerhalb von Galaxienhaufen zu untersuchen. Noch wissen die Astronomen nicht, ob diese Felder bereits beim Urknall entstanden sind oder erst später von den ersten Galaxien ausgestoßen wurden.

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