Kosmische Strahlung: Hinweise auf Herkunft kosmischer Strahlung

Eine neue Analyse von Aufnahmen des Röntgenteleskops Chandra legt nahe, dass in dem Supernova-Überrest Cassiopeia A Elektronen fast auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt werden. Demzufolge könnten solche Explosionen die hochenergetische Teilchenstrahlung erzeugen, die aus dem All auf die Erde trifft.

Beschleunigte Elektronen | Diese Karte zeigt die von den beschleunigten Elektronen ausgehende Röntgenstrahlung. In den hellen Regionen passiert die Beschleunigung relativ schnell. An den hellsten Stellen werden die Elektronen fast so schnell beschleunigt wie theoretisch überhaupt möglich.

Astronomen erstellten anhand der Daten eine Karte, die erstmals die Beschleunigung von Elektronen in einem Supernova-Überrest darstellt. Die geladenen Teilchen werden an Magnetfeldern in der sich ausbreitenden Druckwelle gestreut oder prallen daran ab, berichtet Glenn Allen vom Massachusetts Institute of Technology (MIT). Wenn sie schließlich an die Stoßfront gelangen, werden sie auf enorme Energien beschleunigt und emittieren die von Chandra beobachtete Röntgenstrahlung. Dieser Prozess kann bis zu zweihundert Jahre dauern. Teilweise erreichen die Elektronen dabei Geschwindigkeiten, die beinahe am Limit des theoretisch Möglichen liegen.

Die Wissenschaftler erwarten, dass auch Protonen und Ionen, die eigentlich den Hauptbestandteil kosmischer Strahlung ausmachen, in ähnlicher Weise wie die Elektronen beschleunigt werden. Doch nur die Strahlung der Elektronen ist im Röntgenbereich nachzuweisen.

Seit den 1960er Jahren spekulieren Forscher, dass die kosmische Strahlung durch Magnetfelder an den Stoßfronten solcher Explosionen erzeugt werden. Der Beweis stand allerdings bislang aus. (mp)