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29. September 2004

Den optischen Überschallknall auffangen

H.E.S.S.-Spezialteleskop hat gestern seinen Betrieb aufgenommen – Heidelberger Max-Planck-Institut beteiligt

Die H.E.S.S.-Teleskope in Namibia

Suchen das schwache Licht: Die H.E.S.S.-Teleskope in Namibia. Foto: MPG

Die Heidelberger Forscher sind derzeit im Weltall äußerst aktiv. Gestern wurde in Namibia mit dem H.E.S.S.-Teleskop ein neuartiges Observatorium für Kosmische Strahlung offiziell durch den dortigen Premier-Minister Theo-Ben Gurirab eröffnet. Das Gemeinschaftsprojekt von rund 100 Forschern aus acht Ländern wird vom Heidelberger Max-Planck-Institut für Kernphysik koordiniert.

Die Abkürzung H.E.S.S. steht dabei einerseits für "High Energy Stereoscopic System", spielt aber auch auf den österreichischen Physiker Viktor Franz Hess (1883 bis 1964) an, der die Kosmische Strahlung entdeckte und dafür 1936 den Nobelpreis erhielt. Um genau diese Kosmische Strahlung geht es auch beim H.E.S.S.-Teleskop. Hier wird nämlich nicht das Sternenlicht eingefangen, sondern die von den Sternen ausgesandte Strahlung. Dafür wurden vier Teleskope mit zwölf Metern Durchmesser, die eher hypermodernen Satellitenschüsseln ähneln, auf der Farm Göllschau in Namibia aufgestellt.

Die Kosten für dieses neue Großprojekt der Astronomie, das vom Max-Planck-Institut für Kernphysik in Heidelberg initiiert wurde, betragen knapp acht Millionen Euro, von denen etwa 75 Prozent von deutscher Seite beigetragen wurden. Aus Heidelberg ist auch die Landessternwarte beteiligt.

Die im Weltall vorhandene Strahlung kann auf der Erde zwar nicht direkt gemessen werden, doch die Forscher behelfen sich mit einem Trick. Die von explodierten Sternen oder Zentren von Galaxien ausgesandte, so genannte Gammastrahlung, die ein Teil der Röntgenstrahlung ist, wird eigentlich von der Erdatmosphäre verschluckt. Tritt jedoch ein Gammateilchen, das der Träger dieser Strahlung ist, in die Erdatmosphäre ein und fliegt dort an einem Atomkern vorbei, so kann es sich in ein Elektron und dessen Antiteilchen ein Positron verwandeln. Treffen diese beiden wieder auf einen Atomkern, entsteht wieder ein Gammateilchen. So erzeugt ein einziges Gammateilchen im "Schneeballsystem" Tausende von weiteren Teilchen.

Innerhalb dieses Teilchenregens entsteht ein ganz schwaches blaues Glimmen, die so genannte Tscherenkow-Strahlung (benannt nach einem russischen Physiker). Im Weltall bewegen sich die Gammateilchen mit Lichtgeschwindigkeit fort, also mit einer Geschwindigkeit von annähernd 300000 Kilometer pro Sekunde. Treffen die Gammateilchen nun auf die Erdatmosphäre, so werden sie abgebremst. Dadurch entsteht in etwa zehn Kilometer Höhe eine Art "optischer Überschallknall", bei dem ein blaues Licht ausgesendet wird, das für unsere Augen nicht wahrnehmbar ist. Dafür gibt es nun das H.E.S.S.-Teleskop, das dieses schwache Licht auffangen kann.

So besteht jedes der vier Einzelteleskope aus 380 kleinen Spiegeln, die das Licht an eine spezielle Kamera mit 960 Fotoröhren sendet. Das sich soviel Technik auszahlt, hat das H.E.S.S.-Teleskop bereits vor seiner Eröffnung bewiesen. Mit nur zwei der vier Teleskope konnte im Zentrum unserer Galaxis eine extrem hohe Gammastrahlung nachgewiesen werden. Die ist so hoch, dass sie nur durch eine Supernova, also durch die gewaltige Explosion eines Sterns, erklärt werden kann.
Stefan Zeeh

Rückfragen bitte an
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Tel. 06221 542310, Fax 542317
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