Unerklärliche kosmische Schockwellen sorgen für Ratlosigkeit
3,78 Milliarden Jahre alte „Geisterteilchen“ erreichen nun unsere Erde. Mit einer Reisegeschwindigkeit von nahezu 300.000 km pro Sekunde sind diese mysteriösen Besucher die ersten Boten von einer damals noch jungen Galaxie im Zentrum unseres Weltalls. Zusammen mit anderen kosmischen Strahlen nahmen sie vor fast 4 Mrd. Jahren direkten Kurs auf die Erde und trugen somit die Botschaften von fernen Galaxien mit sich.
Diese Besucher, die von Physikern Myon-Neutrinos genannt werden, zählen zu den elementarsten Elementarteilchen. Also diejenigen „Teilchen“, aus denen sich Photonen bilden. Anschaulich gesprochen sind Photonen das, woraus elektromagnetische Strahlung besteht.
Liebe Freunde,
heute möchte ich euch auf dieses Thema aufmerksam machen, dass mich schon seit vielen Jahren begleitet. Es handelt sich dabei um die kosmische Strahlung, die beständig auf die Erde trifft. Ein Teil dieser Strahlung besteht aus Neutrinos, jenen sogenannten „Geisterteilchen“, die uns immer noch sehr viele Rätsel aufgeben. In einer losen Abfolge von Artikeln möchte ich euch daher in den nächsten Monaten mehr über diese Teilchen berichten.
Über ihre Beschaffenheit und ihre Herkunft ist schon viel gesagt worden. Ihre, aus meiner Sicht, große Bedeutung liegt jedoch weitestgehend noch im Dunkeln. Aktuell befinden wir uns in der Phase des Sonnenzyklus, der sich in die Richtung des sogenannten „Sonnenminimums“ bewegt. In diesen Phasen kommen besonders viele kosmische Strahlen bis zur Erde durch, da diese nicht so stark von der Sonne abgelenkt werden können. Vermutlich gelang es nun Wissenschaftlern aus diesem Grund, erstmals die Quelle der Hochenergie-Neutrinos ausfindig zu machen.
Aus der Sicht der Naturwissenschaftler zählen Neutrinos zu den rätselhaftesten Teilchen im Universum. Im Grunde genommen treffen ständig Neutrinos von der Sonne auf unsere Erde – in jeder Sekunde passieren 100 Billionen Neutrinos unsere Körper. Neutrinos tragen keine Ladung und interagieren selten mit Protonen und Elektronen, so dass es aus seiner kosmischen Quelle austreten und riesige intergalaktische Distanzen zurücklegen kann, ohne auf dem Weg von Materie verschluckt oder durch ein Magnetfeld abgelenkt zu werden.
Aus diesem Grunde sind sie sehr schwer zu erkennen. Bisher waren lediglich schwachenergetische Neutrinos von unserer Sonne und aus verschiedenen anderen Quellen unserer Galaxie bekannt. Nun konnte erstmals eine extragalaktische Quelle, ein Quasar, als Herkunftsort für hochenergetische Neutrinos ausgemacht werden.
Jahrhunderträtsel durch Multi-Messenger-Astronomie gelöst
Neutrinos, da ungeladen und sehr leicht, können mit fast Lichtgeschwindigkeit aus schwarzen Löchern hervorschießen; sie sind, wie in diesem jüngsten Fall, mit 290 Tera-Elektronenvolt hochenergetisch geladen. Man geht davon aus, dass sie auch immer zusammen mit anderer kosmischer Strahlung auftreten.
Die „kosmische Strahlung“ hatte der österreichische Physiker Victor Hess bereits 1912 mit einem Messballon entdeckt. Ihr Ursprung blieb indes lange mysteriös.
Neutrinos gelten als die kleinsten der kleinsten bekannten Bausteine des Universums. Sie können nicht weiter zerlegt werden. Da sie nur ein Millionstel der Masse eines Elektrons haben, können sie durch alles hindurch fliegen, lassen sich auch nicht von Magnetfeldern beeinflussen und ändern daher nicht ihre Flugrichtung. Für hochenergetische Neutrinos konnte man sich bisher keinen Mechanismus vorstellen, wie die Teilchen auf so enorme Geschwindigkeiten beschleunigt werden konnten.
Um diese zu detektieren, benötigte man den größten bisher errichteten Neutrino-Detektor, das „IceCube Neutrino Observatory“ in der Antarktis. Der Detektor, an dem neben der amerikanischen National Science Foundation (NSF) auch das Bundesministerium für Bildung und Forschung beteiligt ist, ist durch seine bisher einzigartige Bauweise in der Lage, Neutrinos gut nachzuweisen.
Ein Team von der Penn State und University of Maryland unter der Leitung des Assistenzprofessors für Physik und Astronomie erklärt, warum das Rätsel der kosmischen Strahlung zumindest teilweise gelöst werden konnte. Es sind offenbar Schwarze Löcher im Zentrum von Galaxien, die wie kosmische Teilchenbeschleuniger wirken und verschiedene kosmische Partikel auf höchste Geschwindigkeiten bringen können.
Anbruch eines neuen Zeitalters der Astronomie
Der Nachweis des Ursprungs dieser Neutrinos gelang, da man ihre Daten mit Daten von insgesamt 18 über der Erde verteilten Observatorien für kosmische Strahlung verglich und daher dem erwähnten Quasar zuordnen konnte.
Im Fachjournal Science wurde dieses bahnbrechende Forschungsergebnis nun publiziert.
Theoretiker hatten diese Möglichkeit des Ursprungs aus einem extragalaktischen schwarzen Loch schon länger erwogen. Nun ist dieser erstmals durch Messungen bestätigt worden. „Wir haben erstmals eine extragalaktische Quelle der Strahlung geortet. Jetzt können wir genauer untersuchen, wie manche der Teilchen zu ihrer extrem hohen Energie kommen.“, sagt Kowalski.
Für Neutrinos könnte eine der Hauptquellen dieser kosmischen Strahlung daher nun identifiziert worden sein. Allerdings gehen Experten davon aus, dass Quasare für nur 30 bis maximal 80 Prozent des gesamten kosmischen Neutrinoflusses verantwortlich sein können. Es muss also noch weitere Produktionsstätten der flüchtigen Teilchen geben.
Liebe Freunde,
wie immer, wenn es bahnbrechende Neuigkeiten aus dem Weltall gibt, verfolge ich diese aufmerksam. Diese hier sind insofern bedeutsam, da eine breite Öffentlichkeit auf das Thema Neutrinos gelenkt wird. Es wird viel über diese Elementarteilchen geschrieben, doch welch große Bedeutung sie für uns Menschen haben, bleibt nach wie vor im Verborgenen.
Ich werde euch, wie schon erwähnt, hierzu in loser Folge in den nächsten Wochen mehr berichten. Entscheidend bleibt auch an dieser Stelle, dass ihr euch mit eurem Bewusstsein positiv auf eure Zukunft orientiert. Jeder ist nun mehr noch als bisher aufgefordert, in seine Herzensenergie zu kommen.
Me Agape
Euer Dieter Broers
