Durchbruch bei der Fahndung nach Teilchenbeschleunigern im Weltall

Mit einer international angelegten astronomischen Ringfahndung haben Forscher erstmals eine Quelle hochenergetischer kosmischer Neutrinos geortet, geisterhafter Elementarteilchen, die Milliarden Lichtjahre durch das Weltall reisen und dabei mühelos Sterne, Planeten und ganze Galaxien durchqueren. Die gemeinsame Beobachtungskampagne wurde durch ein einzelnes Neutrino ausgelöst, welches das Neutrinoteleskop IceCube am Südpol am 22. September 2017 aufgezeichnet hatte. Teleskope auf der Erde und im Weltraum konnten den Ursprung dieses exotischen Elementarteilchens in einer fast vier Milliarden Lichtjahre entfernten Galaxie im Sternbild Orion ermitteln, in der ein gigantisches Schwarzes Loch als natürlicher Teilchenbeschleuniger fungiert. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der insgesamt 18 beteiligten Observatorien stellen ihre Beobachtungen im Fachblatt „Science“ vor. Eine zweite, ebenfalls in „Science“ veröffentlichte Analyse zeigt zudem, dass bereits früher von IceCube aufgezeichnete Neutrinos ebenfalls aus dieser Quelle stammen.

Die Beobachtungskampagne, an der Forscher aus Deutschland zentral beteiligt waren, ist ein entscheidender Schritt zur Lösung des mehr als 100 Jahre alten Rätsels der genauen Herkunft energiereicher, subatomarer Teilchen aus dem Weltall, die als „kosmische Strahlung“ fortwährend in die Erdatmosphäre hageln. „Das ist ein Meilenstein für das junge Feld der Neutrino-Astronomie. Wir öffnen ein neues Fenster in das Hochenergie-Universum“, sagt Marek Kowalski, Leiter der Neutrino-Astronomie bei DESY, einem Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft, und Forscher an der Humboldt-Universität zu Berlin. „Die konzertierte Beobachtungsaktion mit Instrumenten rund um den Globus ist auch ein wichtiger Erfolg der Multi-Messenger-Astronomie, also der Untersuchung des Kosmos mit Hilfe verschiedener Boten wie elektromagnetischer Strahlung, Gravitationswellen und Neutrinos.“ ...weiter lesen

Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY, ein Forschungszentrum der Helmholtz-Gemeinschaft

DESY zählt zu den führenden Zentren zur Erforschung der Struktur und Funktion von Materie – vom Wechselspiel kleinster Elementarteilchen, dem Verhalten neuartiger Nanowerkstoffe und lebenswichtiger …
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