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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Supernova nahe dem Zentrum unserer Milchstraße |
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| | | Ein neuartiges Forschungsinstrument liefert erste Beobachtungsergebnisse mit den höchsten Energien, die in der Astronomie gemessen werden können - aus dem Zentrum unserer Milchstraße. Dort hat ein internationales Forscherteam nun eine Quelle für höchstenergetische Gamma-Strahlung im Bereich von Teraelektronenvolt entdeckt, höchstwahrscheinlich Überrest einer vor 10.000 Jahren explodierten Supernova. |
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Das "High Energy Stereoscopic System" (HESS) in Namibia wurde unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in internationaler Zusammenarbeit von etwa 100 Wissenschaftlern aus acht verschiedenen Ländern gemeinsam gebaut.
Inzwischen mit allen vier Teleskopen fertig gestellt worden. Sie werden am 28. September 2004 offiziell den Betrieb aufnehmen. Die ersten HESS-Ergebnisse der Forscher erscheinen demnächst im Fachjournal "Astronomy & Astrophysics".
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Der Artikel von F. Aharonian et al. erscheint demnächst im Fachjournal "Astronomy & Astrophysics" (derzeit im Druck) unter dem Titel "Very high gamma rays from the direction of Sagittarius A". Der Text ist derzeit im E-Print-Archiv arXiv.org abrufbar. |
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 Abstrackt des Artikels in arXiv.org |
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Im Billionen-Elektronen-Volt-Bereich |
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HESS untersucht die kosmische Gammastrahlung im Energiebereich bis zu vielen Billionen Elektronen-Volt - zum Vergleich: Sichtbares Licht hat zwischen zwei und drei Elektronen-Volt.
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Zentrum der Milchstraße im Blick |
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Schon während des Aufbaus der Anlage starteten die Max-Planck-Astrophysiker im vergangenen Sommer mit zwei HESS-Teleskopen erste Beobachtungen. Bevorzugtes Objekt: Das Zentrum unserer Milchstraße.
Darin vermuten die Wissenschaftler nicht nur ein supermassives Schwarzes Loch, sondern auch zahlreiche Supernova-Explosionswolken, aber auch - so die jüngsten Spekulationen - Ansammlungen von exotischer Dunkler Materie. All diese Objekte sind Quellen für höchstenergetische Gammastrahlung.
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Keine Obergrenze für "hartes" Spektrum
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Im Bild: Das Zentrum unserer Milchstraße. Das Band zeigt das Zentrum der Galaxis im Radio-, Infrarot- und Röntgenbereich (überlagert in rot, grün, blau).
Die ersten Messungen mit zwei HESS-Teleskopen haben gezeigt, dass es offenbar keine Obergrenze für das außergewöhnlich "harte" Spektrum der Gammastrahlung aus dem Galaktischen Zentrum gibt.
Das aber schließt die angenommene gegenseitige Vernichtung von Teilchen und Anti-Teilchen der Dunklen Materie aus.
Nach theoretisch hergeleiteten Modellen sollten solche so genannten Annihilations-Prozesse bei Energien weit unter zehn Billionen Elektronen-Volt geschehen, tatsächlich gemessen wurden jetzt aber weitaus größere Werte.
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Erklärung: Riesige Supernova |
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Deshalb bevorzugen die Astrophysiker für das mit HESS gemessene Spektrum eine - so Werner Hofmann vom Max-Planck-Instituts für Kernphysik - "konventionelle Erklärung, die auch rechnerisch ohne Schwierigkeiten zu den gemessenen Energieflüssen passt: Eine vor etwa 10.000 Jahren explodierte riesige Supernova".
Die dabei entstandene Schockwelle sei in der Lage, Teilchen auf die jetzt registrierten höchstenergetischen Werte zu beschleunigen.
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Präziseste Messungen mit nur zwei Teleskopen
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Im Bild: Das Zentrum unserer Milchstraße. Das Band zeigt das Zentrum der Galaxis bei Energien im Bereich von Teraelektronenvolt (TeV), beobachtet mit HESS.
Mit nur zwei Teleskopen hat das HESS-Gammastrahlungs-Observatorium schon jetzt gezeigt, dass seine Instrumente zu den genauesten Messgeräten in diesem Energiebereich zählen:
Die entdeckte Quelle der Gammastrahlung ist weniger als eine Bogenminute - das entspricht nur wenigen Lichtjahren - vom Zentrum unserer Milchstraße entfernt.
"Noch weitaus präzisere Werte für Position und Energiefluss dieser Quelle werden wir bekommen, wenn wir demnächst mit allen vier Teleskopen von HESS den Mittelpunkt unserer Galaxis ins Visier nehmen", verspricht Hofmann in einer Aussendung.
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Name als Anspielung auf österreichischen Physiker |
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An HESS beteiligen sich rund 100 Wissenschaftler aus Deutschland, Frankreich, England, Irland, Tschechien, Armenien, Namibia und Südafrika. Das Konzept für das Projekt stammt vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik.
Das Akronym HESS spielt auf den österreichischen Physiker Viktor Franz Hess (1883 bis 1964) an, der in zehn Ballon-Aufstiegen zwischen 1911 und 1913 die Kosmische Strahlung entdeckte und dafür im Jahr 1936 den Nobelpreis für Physik erhielt.
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01.01.2010 |
