Neue Quelle für niederenergetische kosmische Strahlung entdeckt

Paris (Frankreich) – Ständig trifft kosmische Strahlung in Form von hochenergetischen Teilchen auf die Erdatmosphäre. Die Partikel ionisieren wiederum Atome in der Atmosphäre und erzeugen so einen Schauer an neuen Teilchen, der sich mit Instrumenten am Erdboden nachweisen lässt. Außerhalb des Sonnensystems gibt es auch kosmische Teilchen mit deutlich weniger Energie. Diese werden allerdings vom Sonnenwind abgeschirmt und gelangen damit nicht bis zur Erde. Mit einem Röntgensatelliten konnten Forscher diese niederenergetische Strahlung nun jedoch indirekt nachweisen und sie einer bisher unbekannten Quelle zuordnen, wie das Team in der Zeitschrift „Astronomy and Astrophysics“ berichtet.

Haufen von Sternen im All, die gelb und blau leuchten.
Arches-Sternhaufen

Vincent Tatischeff von der Universität Paris-Süd und seine Kollegen berechneten zunächst die charakteristischen Eigenschaften der Röntgenstrahlung, die theoretisch entstehen sollte, wenn diese niederenergetische kosmische Strahlung mit dem interstellaren Medium in Wechselwirkung tritt. Anschließend verglichen sie ihre Ergebnisse mit Daten des Satelliten XMM-Newton. In der Umgebung des Arches-Sternhaufen im Sternbild Schütze stießen sie auf Spuren von einer großen Anzahl schneller Ionen, etwa hundert Lichtjahre vom Zentrum der Milchstraße entfernt. In dieser Region bewegen sich zehntausende junger Sterne mit einer Geschwindigkeit von rund 700.000 Kilometern pro Stunde durchs All. Tatischeff und seine Gruppe gehen davon aus, dass die Ionen beschleunigt wurden, als der Sternhaufen mit hohem Tempo auf eine Gaswolke traf. Später traten die schnellen Partikel dann mit Atomen im umgebenden Gas in Wechselwirkung und riefen die beobachtete Röntgenstrahlung hervor.

Die Ergebnisse der Forscher belegen, dass es verschiedene Ursprünge für kosmische Strahlung gibt. Gut erforscht ist bisher vor allem die Herkunft der hochenergetischen Teilchen: Sie wird von Stoßwellen erzeugt, die von einer Supernova – also der Explosion eines massereichen Sterns – ausgehen. Tatischeffs Team hofft, dass Wissenschaftler mit ihrer Methode in Zukunft weitere Quellen kosmischer Strahlung finden. Außerdem wollen Astrophysiker herausfinden, wie die kosmischen Teilchen die Bildung von Sternen beeinflussen, indem sie interstellares Gas ionisieren und erhitzen.