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Welt der Wissenschaft: Gamma-Astronomie: Ein neues Fenster zum Kosmos
In kosmischen Beschleunigern erreichen Teilchen weit höhere Energien als
in den derzeit weltgrößten Teilchenbeschleunigern. Die HESS-Teleskope in Namibia
tragen wesentlich dazu bei, diese rätselhaften Quellen durch die
Beobachtung hochenergetischer Gammastrahlung zu identifizieren und ihre
Beschleunigungsmechanismen genauer zu verstehen.
Fast unser gesamtes Wissen über
das Universum entstammt der
Beobachtung der elektromagnetischen
Strahlung, die uns aus dem
Kosmos erreicht. In den zurückliegenden
Jahrhunderten war die Astronomie dabei
auf den sichtbaren Teil des Spektrums
beschränkt, also auf den Wellenlängenbereich
von etwa 400 bis 700 Nanometer, entsprechend einer Energie
von wenigen Elektronvolt (eV). Erst
in den 30er Jahren des letzten Jahrhunderts
begannen Astronomen, den Himmel
mit Hilfe von Radiowellen zu erforschen.
Zusammen mit der Infrarotastronomie
erweitern diese Beobachtungen das zugängliche
Spektrum im Bereich langwelliger
Strahlung, bis hin zu Meterwellen
beziehungsweise zu niedrigen Energien
im Bereich von einem Mikroelektronvolt. Die Beobachtungen in
diesem Spektralbereich haben zu teils
spektakulären Entdeckungen – etwa der
Existenz von Radiogalaxien und kosmischer
Hintergrundstrahlung – geführt. Bei
höheren Energien, jenseits der Ultraviolett-
Strahlung, im Energiebereich einiger
Kiloelektronvolt, ermöglichte
1962 das erste Röntgenteleskop
die Entdeckung intensiver Strahlung von
einem Binärsystem, in welchem ein Neutronenstern
Material eines Begleitsterns
aufsaugt: Beim Absturz auf den Neutronenstern
wird Gravitationsenergie in
Wärme umgesetzt; dabei werden so hohe
Temperaturen erreicht, dass die thermische
Strahlung der erhitzten Materie
im Röntgenbereich liegt.
Noch höhere Energien sind seit den
1960er Jahren durch die satellitengestützte
Gamma-Astronomie zugänglich,
welche Photonen mit Energien jenseits
von 1 MeV und – mit Hilfe der
modernen Tscherenkow-Teleskope – bis
hin zu 100 TeV nachweist.
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