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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.
März 2009

Dieser Artikel ist enthalten in Sterne und Weltraum März 2009

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