News: Wie aus der Pistole
Forscher des Pierre-Auger-Observatoriums in Argentinien haben starke Hinweise darauf gefunden, dass die energiereichen Partikel der Kosmischen Strahlung aus Aktiven Galaktischen Kernen stammen. Diese beherbergen ein supermassereiches Schwarzes Loch, das Gas und Staub aus seiner Umgebung um sich ansammelt und verschlingt.
© Simon Swordy (U. Chicago), NASA (Ausschnitt)
Ein Teil der Materie wird allerdings mit enormen Energien in so genannten Jets ins All zurück geschleudert. In der Erdatmosphäre treffen die kosmischen Teilchen auf Gasatome und zerfallen kaskadenartig in eine Vielzahl anderer Partikel. Diese Luftschauer fingen die Wissenschaftler in den vergangenen Jahren mit Hilfe von 1600 Wasserkanistern auf, die sich über eine Fläche von etwa 3000 Quadratkilometern erstrecken.
Zusätzlich wiesen sie mit 24 Teleskopen fluoreszierende Blitze nach, die entstehen, wenn ein Luftschauer durch die Atmosphäre huscht. So entdeckten sie fast eine Million solcher Teilchenfluten. Aus Richtung und Energie der Bestandteile rekonstruieren sie die Eigenschaften des eigentlichen Auslösers.
Nur 27 der eintreffenden Geschosse besaßen eine Energie von über 57 Milliarden Milliarden Elektronenvolt. Damit sind sie so schnell, dass sie kaum von kosmischen Magnetfeldern abgelenkt werden und so konnten die Physiker ihren Ursprung bis auf ein Prozent genau bestimmen. Danach stammen zwanzig von ihnen aus einer Richtung, in der Aktive Galaktische Kerne (AGNs) vermutet werden. Kämen die Strahlen zufällig aus irgendeiner Richtung, so sollten höchstens sechs von ihnen mit den Positionen der AGNs übereinstimmen, argumentieren sie. Welche physikalischen Prozesse die Teilchen auf derart hohe Geschwindigkeiten beschleunigen, ist bislang unklar.
Das bislang energiereichste Projektil wurde 1991 nachgewiesen – seine Energie lag bei 300 Milliarden Milliarden Elektronenvolt. Zum Vergleich: Sichtbares Licht hat eine Energie von etwa einem Elektronenvolt, Röntgenstrahlen besitzen etwa eintausend bis eine Million Elektronenvolt. Ein derartiges Geschoss würde sich, wenn es die Erdatmosphäre denn ungehindert durchtreten könnte, wie ein schnell geworfener Baseball auf dem Kopf eines Getroffenen anfühlen.
mp
Zusätzlich wiesen sie mit 24 Teleskopen fluoreszierende Blitze nach, die entstehen, wenn ein Luftschauer durch die Atmosphäre huscht. So entdeckten sie fast eine Million solcher Teilchenfluten. Aus Richtung und Energie der Bestandteile rekonstruieren sie die Eigenschaften des eigentlichen Auslösers.
Nur 27 der eintreffenden Geschosse besaßen eine Energie von über 57 Milliarden Milliarden Elektronenvolt. Damit sind sie so schnell, dass sie kaum von kosmischen Magnetfeldern abgelenkt werden und so konnten die Physiker ihren Ursprung bis auf ein Prozent genau bestimmen. Danach stammen zwanzig von ihnen aus einer Richtung, in der Aktive Galaktische Kerne (AGNs) vermutet werden. Kämen die Strahlen zufällig aus irgendeiner Richtung, so sollten höchstens sechs von ihnen mit den Positionen der AGNs übereinstimmen, argumentieren sie. Welche physikalischen Prozesse die Teilchen auf derart hohe Geschwindigkeiten beschleunigen, ist bislang unklar.
Das bislang energiereichste Projektil wurde 1991 nachgewiesen – seine Energie lag bei 300 Milliarden Milliarden Elektronenvolt. Zum Vergleich: Sichtbares Licht hat eine Energie von etwa einem Elektronenvolt, Röntgenstrahlen besitzen etwa eintausend bis eine Million Elektronenvolt. Ein derartiges Geschoss würde sich, wenn es die Erdatmosphäre denn ungehindert durchtreten könnte, wie ein schnell geworfener Baseball auf dem Kopf eines Getroffenen anfühlen.
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