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Die Verteilung von Gas und kosmischer Strahlung in der Milchstraße
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik
astronews.com
11. November 2026
Im Rahmen des GaGaDiCT-Projekts ist es erstmals gelungen,
dreidimensionale Karten der Gasverteilung und der kosmischen Strahlung zu
erstellen – mit einer innovativen Methode, die Informationsfeldtheorie und
Computersimulationen nutzt, um aus den Spuren der Teilchen auf ihre
ursprünglichen Quellen zurückzuschließen. Dieser Ansatz könnte sogar in der
Medizin Anwendung finden.
Das atomare und molekulare Wasserstoffgas
der Milchstraße in Aufsicht, rekonstruiert von
Söding et al. (2025). Hellere Farben kennzeichnen
eine höhere Gasdichte pro Fläche. Die Koordinaten
sind auf die Sonne zentriert; das galaktische
Zentrum liegt etwa 8 kpc weiter rechts. Weiße
Linien zeichnen die Spiralarme nach.
Bild: MPA [Großansicht] |
Dem menschlichen Auge erscheint der Raum zwischen den Sternen unserer
Milchstraße leer. Tatsächlich ist er jedoch gefüllt mit sehr dünnem Gas,
verschiedenen Arten von Strahlung und durchzogen von verwirbelten Magnetfeldern
sowie Schwaden sehr energiereicher Teilchen, der sogenannten kosmischen
Strahlung. All diese Formen von Teilchen, Feldern und Energie stehen in enger
Wechselwirkung miteinander und formen das hochdynamische interstellare Medium.
Im Rahmen des GaGaDiCT-Projekts (die Abkürzung steht für "Galactic Gas
Distribution and Cosmic-Ray Transport") wurden Gas, kosmische Strahlung und
deren Interaktion in der Milchstraße untersucht. Dabei wurden drei wesentliche
und neue Ergebnisse erzielt: eine dreidimensionale Karte der Gasverteilung der
Milchstraße, eine dreidimensionale Karte der Verteilung der kosmischen Strahlung
und eine neuartige Methode, mit der sich mittels Computersimulationen auf die
Quellen der kosmischen Strahlung zurückschließen lässt. Für alle drei Ergebnisse
wurde die Informationsfeldtheorie genutzt, die mathematisch beschreibt, wie
räumlich variierende Größen – die Felder – aus Daten rekonstruiert werden
können.
Um die Quellen der kosmischen Strahlung über die Informationsfeldtheorie
bestimmen zu können, mussten zudem Computersimulationen des Transports und der
Wechselwirkung der kosmischen Strahlung erstellt werden. Dadurch ist es möglich
aus Beobachtungen dieser Wechselwirkungen auf die ursprünglichen Quellen der
kosmischen Strahlung zu schließen.
Diese neue Methode kann möglicherweise auch in der Medizin Anwendung finden,
da sie auch für die sich in der Entwicklung befindende opto-akustische
Bildgebung anwendbar ist. Auch hier muss unter Umständen von der Verteilung von
Strahlung – in diesem Fall optisches Licht im Gewebe eines Menschen – auf deren
Ursprung geschlossen werden. Ein Transfer von für den Kosmos entwickelter
Technologie auf sehr irdische Herausforderungen.
Die Ergebnisse wurden zur Veröffentlichung eingereicht.
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