Astroteilchenphysik. Das Universum im Licht der kosmischen Strahlung

Von C. Grupen. Springer, Heidelberg 2000. VIII + 221 S., 134 Abb., Brosch.,  ISBN 3-540-41542-4


Der Forschungszweig Astroteilchenphysik (oder Teilchenastrophysik, je nach Betonung) hat im Laufe der vergangenen Jahre einige Belebung und Zulauf erfahren, z.B. durch die Beobachtung von Neutrinooszillationen oder kosmischer TeV-Gamma-Quellen. So sind in den letzten Jahren auch mehrere deutschsprachige Lehrbücher auf dem Feld der Astroteilchenphysik erschienen, wenn auch überwiegend zur Neutrinophysik.
Grupen versucht nun, mit dem vorliegenden Buch einen kurzen Überblick der Astroteilchenphysik zu liefern und strebt dabei eine Zwischenstellung zwischen populärwissenschaftlicher Darstellung und spezialisierten Texten an, was auch gut gelungen ist. Als Besonderheit im Layout finden sich Stichworte nicht nur im Sachwortverzeichnis und dem ausführlichen Glossar am Ende des Buches, sondern auch am jeweiligen Seitenrand. Dies er leichtert die Orientierung schon beim Durch blättern und man kann einen ersten Überblick auf recht kurzweilige Art gewinnen. Der Haken dabei ist vielleicht, dass die eine oder andere Abbildung doch zu stark verkleinert wurde, um auch in dem, wenn auch großzügigen, Randbereich unterzukommen.
Das Buch beginnt mit der geschichtlichen Entwicklung des Felds. Für die Nicht-Teilchenphysiker bzw. Studenten in den ersten bis mittleren Semestern folgen einleitende Kapitel in das heutige Standardmodell der Teilchenphysik, relativistische Kinematik und Nachweistechniken. Im anschließenden Kapitel über Beschleunigungsmechanismen der kosmischen Teilchen ist die Darstellung des Schockbeschleunigungsmechanismus leider nicht gut gelungen. Es gibt aber doch einen Eindruck von der Vielfalt an Mechanismen, die hier in Frage kommen. Die Möglichkeit, dass kosmische Partikel durch Zerfall supermassiver Teilchen, kosmischer Strings etc. entstehen, bleibt dabei allerdings außen vor.
In den zentralen Kapiteln des Buchs wird die kosmische Strahlung von den primären Teilchen über die von ihnen erzeugten Sekundärteilchen bis zu diversen Aspekten des jeweiligen Nachweises diskutiert. Dies um fasst geladene Cosmic Rays, Neutrinoastronomie und Neutrinooszillationen sowie Gamma- und Röntgen-Astronomie. Betont werden dabei insbesondere die Reaktions mecha nismen der Teilchen und die Beobachtungsmethoden, während die Astrophysik das eine oder andere Mal etwas kurz kommt. Vervollständigt wird das Buch durch eine kurzge fasste Darstellung von Kosmologie, Inflation, Strukturbildung und dunkler Materie.
Priv.-Doz. Dr. Konrad Bernlöhr, Max-Planck-Institut für Kernphysik, Heidelberg