Der Krebsnebel im Fokus
Vereinheitlichtes Modell für die gesamte Strahlung liefert Einblick in die Teilchenbeschleunigung.
Wie erreicht die Natur, wofür am Large Hadron Collider am CERN Tausende von Wissenschaftlern und viele Milliarden Euro erforderlich sind? Wie werden im Universum Atomkerne auf die Energie eines kräftig geschlagenen Tennisballs gebracht? Neue Forschungsergebnisse von Wissenschaftlern der Unis Potsdam und Arizona liefern jetzt wichtige Hinweise darauf, wie der Erzeugungsprozess im Detail abläuft.
Abb.: Der Krebsnebel – Überrest einer Supernova. (Bild: ESO)
Astronomen messen die Strahlung kosmischer Objekte in allen Bereichen, um Rückschlüsse auf die in diesen Objekten ablaufenden Prozesse zu erhalten. Eines dieser kosmischen Objekte eignet sich besonders zur Untersuchung sehr energiereicher Elementarteilchen: der Krebsnebel, Überrest einer im Jahre 1054 beobachteten Supernova. Herkömmliche Modelle konnten die vom Krebsnebel beobachtete Strahlung allerdings nicht reproduzieren und man musste mehrere unabhängige Populationen energiereicher Teilchen annehmen.
Die neuesten Forschungen haben nun gezeigt, dass die Strahlung vom Krebsnebel doch mit einer einzigen Teilchenpopulation reproduzierbar ist. Voraussetzung ist eine spezielle Eigenschaft der Population, die sich in der Helligkeitsverteilung des Krebsnebels über die Strahlungsbereiche von Radiowellen bis zur Gammastrahlung äußert. Sie ist eine direkte Folge des Wettbewerbs zwischen den mikroskopischen Prozessen, die zur Beschleunigung atomarer Teilchen auf sehr hohe Energien führen.
Die Analyse der globalen Strahlung eines weit entfernten Objekts liefert so wichtige neue Erkenntnisse über die Einzelprozesse der Teilchenbeschleunigung, die man jetzt auf andere Objekte übertragen kann, bei denen Messungen ähnlicher Güte nicht möglich sind. „Das neue Ergebnis stellt einen wichtigen Fortschritt für unser Verständnis von Teilchenbeschleunigung in kosmischen Objekten dar und hilft, den Ursprung der energiereichen Teilchen zu entschlüsseln, die praktisch überall im Universum zu finden sind“, so Martin Pohl von der Uni Potsdam.
U. Potsdam / RK
