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Astronomie+Physik

Wo kosmische Strahlung herkommt

Zahllose energiereiche Teilchen aus dem Kosmos bombardieren ständig die Erdatmosphäre. Als Quelle für die kosmische Strahlung standen unter anderem Sonnenfackeln, Pulsare und Schwarze Löcher im Verdacht. Jetzt haben Astronomen um Jessica Warren von der Rutgers University deutliche Hinweise darauf gefunden, dass ein Großteil der kosmischen Strahlung in den Schockwellen von Supernovae entstehen könnte.

Die Forscher beobachteten die Leiche der Supernova, die der dänische Astronom Tycho Brahe 1572 im Sternbild Cassiopeia entdeckt hatte, mit dem Röntgenteleskop Chandra. Die Supernova-Trümmer breiten sich immer noch mit einer Geschwindigkeit von zehn Millionen Kilometern pro Stunde aus. Dadurch entstehen zwei Schockwellen, die analoge Auswirkungen haben wie ein Flugzeug, das die Schallmauer durchbricht. Im Gefolge einer solchen Schockwelle treten plötzliche starke Druck- und Temperaturschwankungen auf. Bei Supernovae breitet sich eine Schockwelle nach außen, ins interstellare Medium aus, die andere bewegt sich nach innen, den Supernova-Trümmern entgegen.

Der Theorie zufolge müsste sich die äußere Schockwelle etwa zwei Lichtjahre vor den Supernova-Trümmern befinden. Die Chandra-Messungen zeigen aber, dass die Trümmer nur ein halbes Lichtjahr im Rückstand sind, schreiben die Forscher in einem Artikel, der demnächst in der Zeitschrift „Astrophysical Journal“ erscheinen wird. Sie schließen daraus, dass die Schockwelle die Teilchen in ihrem Gefolge fast bis auf Lichtgeschwindigkeit beschleunigt haben muss.

Bislang hatten Astronomen nur nachweisen können, dass die Supernova-Schockwelle Elektronen schneller macht. Dank Chandras empfindlichen Instrumenten konnten Warren und Kollegen nun auch die schwächere Röntgenstrahlung von schwereren Teilchen wie Atomkernen auffangen.

Ute Kehse
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