Der kosmischen Strahlung auf der Spur

Das Gerät soll insbesondere das Geheimnis lüften helfen, woher die Strahlenteilchen stammen. Die Herkunft der kosmischen Strahlenteilchen sei eines der großen Rätsel der Wissenschaft, teilte die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) in Zürich am Mittwoch mit. Im Weltall existieren kosmische Beschleuniger, welche die Teilchen auf noch viel höhere Energien beschleunigen, als dies der Teilchenbeschleuniger am Forschungszentrum CERN in Genf vermag.

In den letzten zehn Jahren gelang es Astronomen mit speziellen, so genannten Cherenkov-Teleskopen, über 140 kosmische Beschleuniger zu identifizieren- in Überbleibseln von explodierten Sternen, Nebeln schnell rotierender Neutronensterne oder Schwarzen Löcher, sagte Adrian Biland vom Institut für Teilchenphysik der ETH Zürich.

Sehr empfindlich

Eine viel größere Anzahl kosmischer Beschleuniger ist wohl aber noch unbekannt. Begrenzt werden die Beobachtungen dadurch, dass die bisher benutzten, äußerst sensiblen optischen Geräte durchbrennen, wenn zu viel Licht auf sie fällt. Sie können deshalb nur in sehr dunklen Nächten benutzt werden.

Unter der Leitung der ETH Zürich haben nun Forscher aus der Schweiz und Deutschland eine neuartige Cherenkov-Teleskop-Kamera entwickelt. Die dafür verwendeten Halbleitersensoren für die Kamera sind robuster und einfacher zu bedienen als die herkömmlichen Fotoröhren – und sie sind weniger lichtempfindlich.

Milliarden Bilder

Das Team, dem auch Forscher der Universitäten Genf, Zürich und Lausanne angehören, baute die Kamera auf der kanarischen Insel La Palma auf 2200 Metern über Meer in ein Teleskop ein. In einer klaren Vollmondnacht im Oktober wurde es getestet, bei 100 Mal stärkerem Umgebungslicht als bisher für Cherenkov-Beobachtungen üblich.

Cherenkov-Teleskope erfassen die extrem schwachen Lichtblitze, die entstehen, wenn die hochenergetischen kosmischen Strahlenteilchen in die Erdatmosphäre eintreten. Die dabei benutzten Kameras können mehrere Milliarden Bilder pro Sekunde schießen. Mit der neuartigen Schweizer Kamera können die Beobachtungen nun lückenloser erfolgen.

Günstige Sensorik

Zudem würden die für die Kamera verwendeten Sensoren auch für neue Scanner in der Medizin erforscht und eingesetzt, sagte Biland. Setzen sie sich dort durch, könnten die Produktion der Sensoren – und damit auch jene von neuartigen Cherenkov-Teleskopen – schon bald günstiger werden.