10:01 07 Dezember 2019
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    Illustration der Gammastrahlung von Supernova (Archiv)

    Forscher wollen Superenergien aus dem Weltall enträtseln

    © AFP 2019 / ESO
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    Die internationale Forscher-Kollaboration TAIGA (Tunka Advanced Instrument for cosmic ray physics and Gamma Astronomy) startet eines der weltweit größten Gamma-Labore, das erstmals die Erforschung von Gamma-Strahlung und kosmischen Strahlen von Superenergien zu seinem Ziel erklärt.

    Darüber wurde in einem Artikel für Fachzeitschrift “Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment" berichtet.

    Schon jetzt bereiten sich im Observatorium Wissenschaftler der Moskauer Staatlichen Lomonossow-Universität, der Nationalen Forschungsuniversität für nukleare Technologien MEPhI, der Universität Irkutsk und anderer führender Universitäten Russlands und Deutschlands auf neue Experimente in zwei Anlagen des Observatoriums TAIGA vor – den verteilten Detektor-Stationen TAIGA-HiSCORE und neuen Teleskopen TAIGA-IACT, die die Registrierung der „Gestalt“ der Tscherenkow-Strahlung von einer Kaskade der geladenen Teilchen ermöglichen, die sich beim Zusammenwirken des Gamma-Quantums der hohen Energien mit den Atomkernen der Atmosphäre bildet. Weil die Messungen der wichtigsten Detektoren des Observatoriums in mondlosen Nächten stattfinden und diese im Sommer recht kurz sind, finden die Experimente im Herbst, Winter und Frühjahr statt.

    Die einzigartige Anlage TAIGA, die sich 50 Kilometer vom Südufer des Baikalsees entfernt befindet, basiert auf einer neuen Hybrid-Technologie zur Feststellung der so genannten „Großen Luftschauer“, die durch das Gamma-Quantum generiert werden. Neben der Tscherenkow-Strahlung kann sie alle wichtigsten Komponenten der „Großen Luftschauer“ beim Zusammenwirken mit der Weltraumstrahlung erfassen.

    „Heute befindet sich der Komplex im Stadium des Aufbaus, die Zahl der Detektoren verschiedener Anlagen und die Fläche ihrer Erfassung nehmen zu. Die Methodik zur Registrierung, Bearbeitung und Analyse der Ereignisse ist in der Entwicklung begriffen, Präzisionseigenschaften nähern sich den geplanten Zahlen an. Das ist eine unvermeidliche Etappe jedes großangelegten experimentellen Komplexes“, so der Professor des Instituts für Atomphysik und Technologien der Nationalen Forschungsuniversität für nukleare Technologien MEPhI, Igor Jaschin.

    Laut dem Wissenschaftler soll in der nächsten Zeit das dritte Tscherenkow-Teleskop zusammengebaut und die Zahl der Detektor-Stationen von TAIGA-HiSCORE auf einem Quadratkilometer bis auf 120 erhöht werden. Im Winter wird der Gamma-Quantum-Strom von den bekannten Gamma-Quellen wie Pulsar im Sternbild Krebs gemessen werden. Zu den Aufgaben des Instituts MEPhI gehören der Test von Fotovervielfältigern und der dazu gehörenden Elektronik für TAIGA-HiSCORE, die Entwicklung und Gewährleistung der Betriebsfähigkeit der Elektronik der Kamera der Tscherenkow-Teleskope, der Bereitschaftsdienst im TAIGA-Observatorium u.a.

    Die Herkunft der Weltraumstrahlen (beschleunigter Teilchen und Kerne) gehört zu den größten Rätseln in der heutigen Wissenschaft. Sollten sie enträtselt werden, so könnte sich die Menschheit der Schaffung von neuen Superenergie-Quellen annähern. So bleibt der stärkste Teilchenbeschleuniger der Welt, Large Hadron Collider, nach der Energie der dort erfolgenden Teilchenbeschleunigung hinter den Weltraumbeschleunigern um ein Milliardenfaches zurück.

    Mithilfe von zahlreichen originellen Entwicklungen wollen die Wissenschaftler die Prozesse der Geburt und Verbreitung des Gamma-Quantums der hohen Energien erforschen und in der Zukunft die Teilchen der geheimnisvollen dunklen Materie finden, die von Physikern der ganzen Welt gejagt werden.

    Zur Forschungsgruppe des Observatoriums gehören Mitarbeiter der Nationalen Forschungsuniversität für nukleare Technologien MEPhI, der Staatlichen Universität Irkutsk, der Moskauer Staatlichen Lomonossow-Universität, der Staatlichen Universität Nowosibirsk, der Staatlichen Universität Altai sowie führender Wissenschaftszentren Russlands und Deutschlands.

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    Tags:
    Quelle, Energie, Strahlung, Weltraum