Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Teleskope : Artikel [ Druckansicht ]

 
FERMI
Antimaterie aus irdischen Gewittern
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik
astronews.com
17. Januar 2011

Das Gammastrahlen-Weltraumteleskop Fermi der NASA soll eigentlich energiereiche Phänomene in den Weiten des Weltalls erforschen. Jetzt konnten Wissenschaftler mit Fermis Hilfe aber Antimaterie nachweisen, die in einem irdischen Gewitter entstanden ist. Eine entscheidende Rolle spielte dabei der Gamma-ray Burst Monitor an Bord des Satelliten, an dessen Entwicklung deutsche Astronomen maßgeblich beteiligt waren.

Gewitter

Elektronen und Positronen können bei Gewittern ins All ausgestoßen werden (künstlerische Darstellung). Bild: NASA/Goddard Space Flight Center

Normalerweise blicken Astronomen in die Tiefen des Alls. Bei einem Treffen der American Astronomical Society in der vergangenen Woche aber, stellten Wissenschaftler Beobachtungen eines Antimateriesignals von der Erde vor, das mit dem Weltraumteleskop Fermi der NASA nachgewiesen worden war. Diese Antimaterieteilchen entstanden in energiegeladenen Prozessen über Gewitterwolken und führten zu einem Gammastrahlenblitz, als sie auf dem Raumschiff auftrafen. Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik (MPE) waren für die Entwicklung der Detektoren und Stromversorgung des Fermi Gamma-ray Burst Monitors (GBM) verantwortlich, mit dem der Nachweis dieser Teilchen gelang, und trugen bei dieser Entdeckung sowohl zur Datenauswertung als auch zur Kalibration bei.

Wenn ein Antimaterie-Teilchen auf Fermi trifft, so kollidiert es mit einem normalen Materieteilchen. Beide Teilchen löschen sich gegenseitig aus und dabei wird Gammastrahlung bei einer charakteristischen Energie frei. Die vom GBM nachgewiesene Energie beträgt 511 .000 Elektronvolt, was auf die Annihilation von einem Elektron und seinem Antimaterieteilchen, einem Positron, hinweist. (Sichtbares Licht hat Energien zwischen 2 und 3 Elektronvolt.)

Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Antimaterieteilchen in einem Gammastrahlenblitz auf der Erde ("terrestrial gamma-ray flash", TGF) erzeugt wurden. Derartige kurzzeitige Energieblitze entstehen in Gewittern und sind wohl auch bei der Bildung von Blitzen beteiligt. "Diese Lichtteilchen haben typischerweise Energien von 20-40 Millionen Elektronvolt, und können direkt als TGF nachgewiesen werden," erklärt Andreas von Kienlin, der MPE-Wissenschaftler, der die Entwicklung des GBM leitete. Es wird geschätzt, dass sich täglich etwa 500 TGFs ereignen, wovon die meisten unentdeckt bleiben.

Fermis GBM hat seit dem Start etwa 130 TGFs nachweisen können, obwohl seine Hauptaufgabe eigentlich die Beobachtung hochenergetischer Vorgänge im fernen Universum ist. Am 14. Dezember 2009 befand sich Fermi über Ägypten, während über Sambia, rund 4.500 Kilometer südlich, ein Gewittersturm tobte. Da sich das Gewitter damit für Fermi unterhalb des Horizonts befand, konnte es keine Gammastrahlen nachweisen, die dort ausgesandt wurden.

Elektronen und Positronen mit hoher Geschwindigkeit, die im TGF entstanden, konnten aber entlang des Erdmagnetfelds zu Fermi gelangen und dort einen Gammablitz erzeugen, der dann vom GBM nachgewiesen wurde. "Dieses Signal ist der erste direkte Beleg dafür, dass Teilchenstrahlen aus Antimaterie in Gewittern erzeugt werden", sagt Michael Briggs vom GBM-Team an der Universität Alabama. Dieser Nachweis von Positronen zeigt, dass hochenergetische Teilchen tatsächlich in Massen aus der Atmosphäre geschleudert werden. Die Wissenschaftler glauben nun sogar, dass alle TGFs Elektron-Positronstrahlen aussenden.

"Es ist allerdings immer noch unklar, wie TGFs erzeugt werden und auch wie klassische Gewitterblitze entstehen", ergänzt Jochen Greiner vom MPE, leitender Wissenschaftler des GBM in Deutschland. Obwohl Turbulenzen in Gewitterwolken riesige Spannungen erzeugen können, sind diese doch um mindestens einen Faktor 10 zu klein, als das sie die Luft ionisieren und Funken erzeugen. TGFs könnten hier eventuell als Trigger fungieren. Ein Fachartikel zu den Beobachtungen soll in Kürze in den Geophysical Research Letters erscheinen.

Forum
Fermi weist Antimaterie aus irdischen Gewittern nach. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Fermi: Zerfall Dunkler Materie im Milchstraßenzentrum? - 3. November 2010
GLAST: Neues Gammastrahlen-Teleskop heißt Fermi - 27. August 2008
GLAST: Mögliche Suche nach Dunkelmaterie-Teilchen - 20. August 2008
GLAST: Neues Gammastrahlen-Teleskop im All - 13. Juni 2008
GLAST: Blick ins hochenergetische Universum - 9. Juni 2008
Links im WWW
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Fermi, Seiten der NASA
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
Werbung
Werbung
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2017. Alle Rechte vorbehalten.  W3C

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2017
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: http://www.astronews.com/news/artikel/2011/01