Was hat es mit den verschiedenen Signalen auf sich, die uns aus dem Weltall erreichen und woher kommen sie? Diese Fragen haben eine lange Tradition in der Astrophysik. Als besonders geheimnisvoll gilt dabei die Kosmische Strahlung – besonders hinsichtlich der energiereichsten Partikel: Woher kommen die Neutrinos, die durch den Kosmos sausen? Es handelt sich um fast masselose und daher beinahe lichtschnelle Elementarteilchen, die extrem schwer fassbar sind: Da sie nicht auf elektromagnetische Felder reagieren und auf Materie nur sehr wenig, legen sie enorme Entfernungen im All zurück, ohne abgelenkt oder behindert zu werden.
Im Hauptartikel „Höchste Energien aus dem All“ des dreiteiligen Titelthemas berichtet der bdw-Astroexperte Rüdiger Vaas, wie Astronomen den Neutrinos nun doch Geheimnisse entlockt haben. Die Grundlage bildete dabei der Nachweis eines Neutrinos, das eine Spur im IceCube-Detektor unter dem Südpol erzeugt hat. Dieser Erfolg führte zu einer großangelegten Suche nach der Quelle des Teilchens. Das Resultat: Die Astronomen konnten gleichsam ein astrophysikalisches Paarlaufen nachweisen – sie identifizierten eine gemeinsame Quelle von Gammastrahlen und Neutrinos. Es handelt sich dabei um ein Schwarzes Loch im Zentrum einer fernen Galaxie.
Wie Vaas erklärt, leuten die neuen Erkenntnisse gemeinsam mit den ebenfalls noch recht neuen Messungen der Gravitationswellen nun eine neue Ära in der Astrophysik ein. Multi-Messenger-Astronomie heiß dabei das Stichwort. Dieser Begriff beschreibt die Beobachtung von Phänomenen mithilfe von mindestens zwei verschiedenen kosmischen Botschaften.
In Bau: ein Mega-Gammastrahlen-Observatorium
Im zweiten Teil widmet sich Vaas der Zukunft des spannenden Forschungsfelds: Er berichtet über den Bau eines globalen Teleskopverbunds. Das Mega-Projekt wird demnach das größte und empfindlichste Gammastrahlen-Observatorium der Welt bilden. Der Bau hat sogar schon begonnen: Das erste 23-Meter-Spiegelteleskop auf La Palma wurde bereits eingeweiht.
Abgerundet wird das Titelthema von einem Blick auf die Entwicklungen in der Erforschung des zweiten großen Themas in der aktuellen Astrophysik. Im Artikel „Rekorde im Reich der Gravitationswellen“ berichtet Vaas über Gewaltiges im Zusammenhang mit den Raumzeit-Kräuselungen. Die Detektoren LIGO und Virgo haben mittlerweile Gravitationswellen von zehn Kollisionen Schwarzer Löcher mit etwa 7 bis 51 Sonnenmassen gemessen. Und es bleibt spannend, wie Vaas ausführt: Die Astronomen rechnen in den nächsten Monaten mit vielen weiteren Entdeckungen.
Die Artikel des Titelthemas „Schwarze Löcher und Superenergien“ finden Sie in der Februar-Ausgabe von bild der wissenschaft, die ab dem 15. Januar im Handel erhältlich ist.
