100 Jahre Nach Der Entdeckung Sind Kosmische Strahlen Immer Noch Ein Rätsel

2023 Autor: Luccile Osborne | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-22 02:10

Kosmische Strahlen rätseln Wissenschaftler noch ein Jahrhundert nach der Entdeckung der sich schnell bewegenden Teilchen.

Der österreichische Wissenschaftler Victor Hess hat sich nach einem Ballonflug in großer Höhe am 7. August 1912 erstmals mit der Existenz kosmischer Strahlen befasst.

In den 100 Jahren seitdem haben Forscher viel über diese hochenergetischen Teilchen gelernt, die die Erde ständig aus dem Weltraum bombardieren. Es bleiben jedoch wichtige Fragen offen, auch woher sie kommen.

Wissenschaftler waren in den 1780er Jahren den Spuren der kosmischen Strahlung auf der Spur, als der französische Physiker Charles-Augustin de Coulomb bemerkte, dass eine elektrisch geladene Kugel spontan ihre Ladung verlor. Dies schien seltsam, denn zu der Zeit glaubten Wissenschaftler, Luft sei eher ein Isolator als ein Leiter.

Weitere Experimente zeigten jedoch, dass Luft ein Leiter wird, wenn ihre Moleküle - bei einer positiven oder negativen Nettoladung - durch Wechselwirkung mit geladenen Teilchen oder Röntgenstrahlen ionisiert werden.

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Die Quelle dieser Partikel verwirrte die Wissenschaftler, da Experimente zeigten, dass Objekte ihre Ladung verloren, selbst wenn sie durch große Bleiblöcke abgeschirmt wurden, die Röntgenstrahlen und andere radioaktive Quellen blockieren.

Hier kommt Hess 'richtungsweisender Ballonflug von 1912 ins Spiel. In einer Höhe von 17.400 Fuß maß er etwa dreimal so viel ionisierende Strahlung wie am Boden. Heß schloss daraus, dass diese Strahlung die Erdatmosphäre vom Weltraum aus durchdringt, eine Erkenntnis, die ihm 1936 den Nobelpreis für Physik einbrachte.

Heß hatte kosmische Strahlen entdeckt, geladene subatomare Teilchen, die fast mit Lichtgeschwindigkeit durch den Raum streifen. Es wird angenommen, dass es sich um Atomkerne aus dem gesamten Bereich natürlich vorkommender Elemente handelt, obwohl die überwiegende Mehrheit Protonen (Wasserstoffkerne) zu sein scheint.

Die Quelle der kosmischen Strahlung ist jedoch rätselhaft geblieben. Wissenschaftler sind sich nicht sicher, welche kosmischen Phänomene die Teilchen auf ihre fantastischen Geschwindigkeiten beschleunigen.

"Das Universum ist voll von natürlichen Teilchenbeschleunigern, wie zum Beispiel bei Supernova-Explosionen, in binären Sternensystemen oder in aktiven galaktischen Kernen", sagte Christian Stegmann, Leiter des deutschen Forschungszentrums für Elektronensynchrotron (bekannt unter dem deutschen Akronym DESY) bei Zeuthen, in einer Erklärung.

"Bisher sind uns nur 150 dieser Objekte bekannt, und wir haben nur ein erstes physikalisches Verständnis dieser faszinierenden Systeme", fügte Stegmann hinzu.

DESY hilft bei der Organisation eines Symposiums zum 100. Jahrestag der Entdeckung der kosmischen Strahlung. Vom 6. bis 8. August treffen sich Wissenschaftler aus aller Welt in Bad Saarow im brandenburgischen Bundesland, wo Hess vor einem Jahrhundert seinen Ballon landete. Sie werden die neuesten Forschungsergebnisse zu den ultraschnellen Partikeln präsentieren und diskutieren - einschließlich Ideen, wie sie ihre lang gehegten Geheimnisse aufdecken können.

Dieser Artikel wurde ursprünglich auf Space.com hier veröffentlicht