Neue kosmische Strahlung entdeckt
Europäische Astronomen haben eine neue Quelle kosmischer Strahlung entdeckt, die aus der Nachbarschaft des Arches-Cluster, nahe dem Zentrum der Milchstraße, stammt. Nach Angaben der Forscher, werden diese Partikel in der Stoßwelle von Zehntausenden von jungen Sternen beschleunigt, die sich mit einer Geschwindigkeit von rund 700 000 Stundenkilometern bewegen. Warum ist diese Entdeckung so besonders? Ihr Ursprung unterscheidet sich von jenem der kosmischen Strahlung, die Victor Hess vor genau 100 Jahren entdeckte und die von Explosionen von Supernovae stammte. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht. Die Entdeckung der Forscher des Centre national de la recherche scientifique (CNRS) und der Kommission für Atomenergie und alternative Energien (CEA) wurde dank des europäischen Röntgensatelliten XMM-Newton möglich. Dieser Satellit ist der größte wissenschaftliche Satellit, der je in Europa gebaut wurde, was ihn einzigartig macht. Seine Teleskopspiegel gehören zu den leistungsstärksten, die jemals auf der Welt entwickelt wurden, und mit seinen hochempfindlichen Kameras kann er viel mehr sehen als jeder frühere Röntgensatellit. Vor 100 Jahren entdeckte der österreichische Physiker Victor Franz Hess kosmische Strahlen, als er die Existenz von ionisierender Strahlung außerirdischen Ursprungs bemerkte. Wenn bestimmte Sterne am Ende ihres Lebens explodieren und zu einer Supernova werden, wir ihre Materie in Überschallgeschwindigkeit ins All hinausgeschleudert, wodurch Stoßwellen entstehen, die die Teilchen beschleunigen. Dadurch erhalten einige Atomkerne eine sehr hohe kinetische Energie und dringen in die Erdatmosphäre ein. Niedrigenergetische kosmische Strahlung - d.h. Strahlen, deren kinetische Energie unter einer halben Milliarde Elektronenvolt liegen - lassen sich in der Region unseres Planeten nicht sehr einfach erkennen, da der Sonnenwind ihr Eindringen in unsere Heliosphäre verhindert. Daher weiß man wenig über ihre chemische Zusammensetzung und ihren Flux außerhalb unseres Sonnensystems, obwohl sie eine bedeutende Rolle in der Galaxis spielen. So wird etwa angenommen, dass sie durch Ionisierung und Erhitzen der dichtesten interstellaren Wolken wahrscheinlich die Sternbildung regulieren. Die Astronomen begannen ihre Forschung, indem sie Röntgenstrahlung untersuchten, die theoretisch durch niederenergetische kosmische Strahlung im interstellaren Medium erzeugt wird. Dann suchten sie nach Anzeichen für diese theoretische Emission in den Röntgen-Daten, die XMM-Newton seit seinem Start 1999 gesammelt hatte. Durch die Analyse der Eigenschaften der Röntgenemission von interstellarem Eisen, die durch den Satelliten erfasst wurde, fanden sie die Signaturen von einer großen schnellen Ionenpopulation in der Nähe des Arches-Cluster, etwa hundert Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt. Die Astronomen schätzen, dass die Sterne in diesem Haufen mit einer Geschwindigkeit von ca. 700 000 km/h reisen. Die kosmischen Strahlen werden aller Wahrscheinlichkeit nach durch die Kollision des sich mit Höchstgeschwindigkeit bewegen Sternenclusters mit einer Gaswolke, die auf seinem Weg liegt, erzeugt. In dieser Region ist die Energiedichte der beschleunigten Ionen rund 1 000 Mal größer als die der kosmischen Strahlung in der Umgebung des Sonnensystems. Diese Forschung sticht hervor, weil zum ersten Mal, eine große Quelle niedrigenergetischer kosmischer Strahlung außerhalb des Sonnensystems entdeckt wurde. Sie zeigt, dass die Schockwellen von Supernovae nicht die einzigen Objekte sind, die eine massive Beschleunigung von Atomkernen in der Galaxis hervorrufen können. Daher sollte es mithilfe dieser Erkenntnisse nun möglich sein, neue Ionenquellen im interstellaren Medium zu ermitteln, die zu einem besseren Verständnis der Auswirkungen dieser energiereichen Teilchen auf die Stern-Bildung führen könnten.Weitere Informationen sind abrufbar unter: Astronomy & Astrophysics http://www.aanda.org/(öffnet in neuem Fenster) CNRS http://www.cnrs.fr/(öffnet in neuem Fenster)