Science: Forscher finden acht unbekannte Strahlungsquellen im Hochenergiebereich
"Dunkle Beschleuniger" hat das internationale Forscherteam der H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) Kollaboration unter deutscher Beteiligung u.a. des Lehrstuhls von Prof. Dr. Reinhard Schlickeiser (Fakultät für Physik und Astronomie an der RUB) gefunden. Die Forscher entdeckten acht bislang unbekannte Strahlungsquellen, von denen mindestens zwei keine bekannten Gegenstücke im Röntgen- oder Radiobereich aufweisen. Dem Team gelang die erste hochauflösende Vermessung des zentralen Teils der Milchstraße im Hochenergiebereich. Über ihre Erkenntnisse berichten die Forscher im Wissenschaftsmagazin Science vom 25. März 2005.
SPERRFRIST 24.3.2005, 20 Uhr
Bochum, 24.03.2005
Nr. 96
Forscher finden acht unbekannte Strahlungsquellen
Science: Neue Erkenntnisse über "Dunkle Beschleuniger"
H.E.S.S. Teleskop untersucht den Hochenergiebereich
"Dunkle Beschleuniger" hat das internationale Forscherteam der H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System) Kollaboration unter deutscher Beteiligung u.a. des Lehrstuhls von Prof. Dr. Reinhard Schlickeiser (Fakultät für Physik und Astronomie an der RUB) gefunden. Die Forscher entdeckten acht bislang unbekannte Strahlungsquellen, von denen mindestens zwei keine bekannten Gegenstücke im Röntgen- oder Radiobereich aufweisen. Dem Team gelang die erste hochauflösende Vermessung des zentralen Teils der Milchstraße im Hochenergiebereich. Über ihre Erkenntnisse berichten die Forscher im Wissenschaftsmagazin Science vom 25. März 2005.
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Einblicke in das nicht-thermische Universum
Die Gamma-Strahlung, bestehend aus hochenergetischen Photonen, die millionenmal energiereicher als Röntgenstrahlung ist, wird u.a. in sog. Pulsaren, Supernovaüberresten sowie in Sternentstehungsgebieten in unserer Milchstraße produziert. Die zu ihrer Entstehung nötige Energie wird von beschleunigten Teilchen wie Protonen und Elektronen geliefert, die dann durch verschiedene physikalische Prozesse zu dem beobachteten energiereichen "Licht" beitragen können. "Aus diesem Grund sind die jetzt gefundenen Quellen so interessant für uns", erläutert Prof. Schlickeiser. "Sie dienen als Indikator für die Beschleunigungsprozesse in den Quellen, sozusagen als Sonde für das nicht-thermische Universum bei höchsten Energien."
Trick hilft Strahlung detektieren
Da die Photonen auch bei relativ starken Quellen sehr selten sind - nur ein Photon pro Jahr und Quadratmeter erreicht die Erde -, und zudem noch in der Erdatmosphäre absorbiert werden, würde eine direkte Messung, wenn überhaupt nur mit Satelliten funktionieren. Daher bedienen sich die Forscher des H.E.S.S. Teams eines Tricks: Sie benutzen die Atmosphäre selbst zur Detektion. Wenn die hochenergetischen Quellphotonen in der Hochatmosphäre absorbiert werden, entstehen dabei kurzzeitige blaue Lichtblitze, die sog. Cherenkovstrahlung. Diese Blitze werden von den Spiegeln der H.E.S.S. Teleskope konzentriert und in extrem empfindliche Kameras gelenkt. Durch die gleichzeitige Benutzung mehrerer Teleskope gelingt es den Forschern, räumlich hochaufgelöste Bilder astronomischer Objekte zu erhalten.
Dunkle Beschleuniger in der Milchstraße?
Die neu gefundenen Quellen weisen ausgedehnte Strukturen auf, welche mit dem H.E.S.S. Instrument erstmals zu sehen sind. Das System, bestehend aus vier Teleskopen mit je 13 Metern Durchmesser, die in Namibia stehen, ist zurzeit der empfindlichste Empfänger für Gamma-Strahlung. Durch die neuen Ergebnisse verdoppelt sich die Anzahl der in diesem Bereich bekannten Quellen nahezu. Da die entdeckten Quellen alle nahe der galaktischen Ebene der Milchstraße zu finden sind, nimmt man Entfernungen zur Sonne von einigen tausend Lichtjahren an. "Dies wiederum bedeutet, dass die Quellen eine tatsächliche Ausdehnung von einigen Lichtjahren besitzen müssen", so Prof. Schlickeiser. Eine gemeinsames Charakteristikum der neu entdeckten Quellen ist, dass sie gegenwärtig keine offensichtlichen Gegenstücke in irgendeinem anderen Energiebereich besitzen. Dies legt nahe, dass es sich um eine Klasse von Objekten, sog. "Dunkle Beschleuniger" handeln könnte, die derzeit nur im Hochenergiebereich detektierbar sind.
Beitrag des Lehrstuhls Weltraum- und Astrophysik
Am Lehrstuhl der Theroretischen Physik IV (Weltraum- und Astrophysik) der Ruhr-Universität Bochum gehören insbesondere Fragestellungen der Hochenergie- und Astroteilchenphysik zu den aktuellen Forschungsprojekten. Diese umfassen u.a. auch Modellbildung zur Teilchenbeschleunigung in astronomischen Objekten wie Blasaren, einer Unterklasse aktiver Galaxienkerne, sowie Modelle zur kosmischen Teilchenstrahlung. Auf der experimentellen Seite ist der Bochumer Lehrstuhl seit 2001 aktiv am H.E.S.S. Projekt beteiligt.
Titelaufnahme
F.A. Aharonian et al.: A new population of very high energy gamma-ray sources in the Milky Way. Journalisten können den vollständigen Text per E-Mail anfordern unter scipak@aaas.org
Weitere Informationen
Prof. Dr. Reinhard Schlickeiser, Dr. Claudia Schuster, Drs. Anita & Olaf Reimer, Mark Sievert, Lehrstuhl für Theoretische Physik IV, Fakultät für Physik und Astronomie der Ruhr-Universität Bochum, 44780 Bochum, Tel. 0234/32-22032, Fax: 0234/32-14177, http://www.mpi-hd.mpg.de/...sRelease/PresseMitteilung.html
