Sie kennen diese große Liste ungelöster Rätsel in der Astronomie? Nun, Sie können entfernen: "Was verursacht die kosmische Strahlung mit der höchsten Energie?" Dank neuer Forschungen am Pierre Auger Cosmic Ray Observatory in Südamerika scheint die Antwort zu lauten: supermassive Schwarze Löcher.
Hochenergetische kosmische Strahlen sind tatsächlich Teilchen - meistens Protonen -, die auf enorme Geschwindigkeiten beschleunigt werden. Wenn sie in die Erdatmosphäre krachen, explodieren sie in einem Sprühnebel aus Energie und Subpartikeln, die hier an der Oberfläche nachgewiesen werden können. Glücklicherweise schützt uns unsere Atmosphäre vor Schäden, aber im Weltraum sind sie eine echte Bedrohung.
Nur ein einzelnes Teilchen kann die gleiche Energie haben wie ein sich schnell bewegender Tennisball.
Astronomen fragen sich seit Jahren, wie Partikel auf ein so hohes Energieniveau gebracht werden können. Ein riesiges Team von 370 Forschern aus 17 Ländern hat mit dem neu entwickelten Pierre Auger Cosmic Ray Observatory in den Bergen Südamerikas an der Antwort gearbeitet.
Das Observatorium besteht aus einer Reihe von Detektoren, die sich über 3.000 km erstrecken2 Bereich. Während die kosmischen Strahlen mit der Atmosphäre kollidieren, werden die resultierenden Partikel von den Detektoren aufgefangen, in denen sich große Wassertanks befinden. Die Detektoren sind so empfindlich, dass sie ein anderes Timing erkennen können, wodurch Astronomen die Richtung triangulieren können, aus der der kosmische Strahl stammt. Die Teilchen werden mit einer solchen Energie geschleudert, dass sie wie Kugeln aus einer Waffe auf ihre Galaxien zurückweisen.
Vor dem Pierre Auger Observatorium waren kosmische Strahlungserkennungen selten. Astronomen hatten einfach nicht genug Daten, um zu wissen, woher sie kamen. In den letzten drei Jahren hat das Observatorium eine Million kosmischer Strahlen aufgezeichnet, darunter 80 der höchsten Energie.
Astronomen wissen jetzt, dass kosmische Strahlen nicht aus allen Regionen des Himmels kommen, sondern aus der aktiven Fütterung supermassiver Schwarzer Löcher herausgeschossen werden.
Der genaue Prozess, der die kosmischen Strahlen erzeugt, ist nicht vollständig verstanden, aber Astronomen denken, dass die Umgebung um ein aktives supermassives Schwarzes Loch, gelinde gesagt, grausam ist. Es werden starke Magnetfelder erzeugt, die wie natürliche Teilchenbeschleuniger wirken können und Protonen auf ein Energieniveau bringen, das viel höher ist als alles, was Physiker mit unserer Technologie wiederherstellen könnten.
Originalquelle: Pressemitteilung der Universität von Chicago
