Kosmische Strahlung im Radio

3. März 2016. LOFAR, das Low-Frequency Array Radioteleskop, beobachtete ultrakurze, helle Radioimpulse von Elementarteilchen, die mit beinahe Lichtgeschwindigkeit in die Erdatmosphäre eintreten. Die Teilchen wurden vor Millionen Jahren von einem kosmischen Beschleuniger abgefeuert. Ein internationales Team von Astronomen, darunter eine Reihe von Wissenschaftlern des „German Long Wavelength Consortium“ (GLOW), entschlüsselte jetzt die Radiosignale der kosmischen Eindringlinge und gewann dadurch Erkenntnisse über ihre Herkunft und physikalische Natur. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Ausgabe von Nature veröffentlicht.
Kosmische Strahlung im Radio

Visualisierung von Luftschauern kosmischer Strahlung über einer LOFAR-Station. © ASTRON/KIT/Radboud

Kosmische Strahlen sind die energiereichsten Teilchen in der Natur. Durch kosmische Strahlung hervorgerufene Luftschauer erzeugen Radiostrahlung, die dank LOFAR in einer noch nie da gewesenen Art und Weise aufgezeichnet werden kann. Die Untersuchung der kontinuierlichen Aufzeichnungen dieser Luftschauer offenbarte nun eine wesentliche Komponente geringer Masse in der kosmischen Strahlung im Energiebereich 10^17 - 10^18 eV. Die Daten zeigen eine zusätzliche galaktische kosmische Strahlenkomponente, die den Energiebereich unter 10^17,5 eV dominiert. Diese wichtigen Ergebnisse wurden in der weltweit berühmten Zeitschrift "Nature " veröffentlicht.

Das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) hat zu diesem Ergebnis des LOFAR Key Science Projekt "Cosmic Ray " mit der Bereitstellung von Radiodaten einer eigenen LOFAR-Station in Potsdam-Bornim beigetragen. Letztere ist Teil des internationalen LOFAR-Teleskops.

LOFAR (LOw Frequency ARray) ist derzeit das modernste Radioteleskop bei niedrigen Frequenzen (10 - 240 MHz) der Welt. Es wurde ursprünglich von ASTRON in den Niederlanden entworfen. Es besteht aus 24 Stationen in der Nähe von Exloo (NL) und 14 entfernteren Stationen, die sich über die Niederlande verteilen. Darüber hinaus gibt es 12 internationale Stationen in Frankreich, Deutschland, Polen, Schweden und Großbritannien.

Die von den einzelnen Stationen aufgezeichneten Radiosignale werden mit einer Datenrate von 10 GBit/s nach Groningen übertragen und dort zu einer Radiokarte des Himmels korreliert. Das LOFAR Key Science Projekt "Solar Physics and Space Weather with LOFAR" wird vom AIP koordiniert.

 

Pressemitteilung des Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR):

http://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressemeldungen/2016/6

 

Veröffentlichung: “Radio Detections of Cosmic Rays Reveal a Strong Light Mass Component at 10^17 - 10^17.5 eV,” S. Buitink et al., 2016 March 3, Nature [http://www.nature.com]