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Doppelstern Eta Carinae: Kollisionen im Weltall setzen starke Gammastrahlung frei

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Ungelesen 02.07.20, 22:22   #1
Wornat1959
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Standard Doppelstern Eta Carinae: Kollisionen im Weltall setzen starke Gammastrahlung frei

Zitat:
Doppelstern Eta Carinae
Kollisionen im Weltall setzen starke Gammastrahlung frei

Zwei Riesensterne, 7500 Lichtjahre von uns entfernt, fliegen immer wieder so dicht aneinander vorbei, dass es zu überschallschnellen Sternwinden kommt. Diese Schockfront wirkt wie ein gigantischer Teilchenbeschleuniger.



Die Arbeit mit Teilchenbeschleunigern gehört zum Tagesgeschäft der Kernphysiker am [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ].

Was weniger bekannt ist: Das DESY beschäftigt sich auch mit einer ganz anderen Form von Teilchenbeschleunigern – den in der Natur vorkommenden . Und das ist vor allem die Aufgabe der dortigen [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ].

Ein solcher Teilchenbeschleuniger – unvorstellbar viel größer als etwa die menschengemachte Anlage der [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] in Genf – ist das [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ].

Es liegt 7500 Lichtjahre entfernt im Sternbild Schiffskiel (Carina) am Südhimmel und erzeugt Gammastrahlung bis zu einer Energie von 400 [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] – rund 100 Milliarden Mal mehr als die Energie von sichtbarem Licht.

Der Doppelstern ist das erste bekannte Beispiel für eine Quelle, bei der sehr energiereiche Gammastrahlung durch kollidierende Sternwinde erzeugt wird.

Das Doppelsternsystem am Computer rekonstruiert

Das [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] um Stefan Ohm, [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] und Matthias Füßling von DESY haben das Doppelsternsystem mit einem Spezialteleskop am Gammastrahlenobservatorium [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] in Namibia beobachtet.


YouTube: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

Gemeinsam mit Animations-Spezialisten des [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] haben sie dann in einer Videoanimation rekonstruiert, wie es funktioniert. Der Komponist Carsten Nicolai (Künstlername: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]) komponierte den Soundtrack dazu.

Die Forscher haben ihre Ergebnisse in der Fachzeitschrift [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] publiziert.

Ein Sternsystem der Superlative

Eta Carinae besteht aus zwei blauen Riesensonnen: Die eine hat die etwa hundertfache Masse unserer Sonne, die andere etwa die 30-fache. Beide umkreisen sich alle 5,5 Jahre auf stark elliptischen Bahnen. Ihr Abstand schwankt dabei sehr stark, in etwa zwischen der Entfernung von Sonne zu Mars und Sonne zu Uranus.

Mehr zur kosmischen Strahlung: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

Beide Riesensterne schleudern dichte, überschallschnelle Sternwinde aus geladenen Teilchen ins All. Der größere der beiden verliert dabei in nur rund 5000 Jahren so viel Masse, wie unsere Sonne insgesamt besitzt.

Dort, wo die beiden Sternwinde alle fünfeinhalb Jahre aufeinandertreffen, entsteht eine gewaltige und extrem heiße Schockfront mit Temperaturen um die 50 Millionen Grad Celsius.

Die starken elektromagnetischen Felder, die dort herrschen, beschleunigen subatomare Teilchen. "Solche stark beschleunigten Teilchen können auch Gammastrahlung aussenden", erklärt Forschungsleiter Ohm.

Zitat:

Die Suche nach der Weltformel der Physik

(dahinter liegt ein Video)
Tatsächlich haben der NASA-Satellit [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] und [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] der italienischen Raumfahrtagentur ASI bereits 2009 energiereiche Gammastrahlung bis etwa 10 GeV von Eta Carinae nachgewiesen.

Mehr zur Astrophysik: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

Zitat:

Was ist Dunkle Materie?

(dahinter liegt ein Video)
Woher stammt die Gammastrahlung?

"Für die Produktion dieser Gammastrahlung gibt es verschiedene Modelle", berichtet Co-Autor Füßling. "Sie kann von stark beschleunigten Elektronen stammen oder von energiereichen Atomkernen."

Energiereiche Atomkerne machen vor allem die kosmische Strahlung aus, die permanent von allen Seiten auf die Erde einprasselt. Obwohl sie schon vor mehr als 100 Jahren entdeckt wurde, sind die Quellen der energiereichen Atomkerne noch immer nicht gut bekannt.

Da sie elektrisch geladen sind, werden die Atomkerne auf ihrem Weg durch das Universum von kosmischen Magnetfeldern abgelenkt. Ihre Ankunftsrichtung auf der Erde weist daher nicht mehr zu ihrem Ursprung zurück.

Kosmische Gammastrahlung hingegen wird nicht abgelenkt. Wenn sich nachweisen lässt, dass die Gammastrahlung von energiereichen Atomkernen stammt, wäre damit auch einer der gesuchten Beschleuniger der Kosmischen Teilchenstrahlung gefunden.

Mehr zu anderen Teilchenbeschleunigern: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

Zitat:

European XFEL: Riesige Kamera für Filme im atomaren Bereich

(dahinter liegt ein Video)
Warten auf neues Gammastrahlen-Teleskop

"Die Analyse der von H.E.S.S. und den Satelliten gemessenen Gammastrahlung zeigt, dass sie sich am besten als Produkt hochbeschleunigter Atomkerne deuten lässt", sagt DESY-Doktorand Ruslan Konno. Er hat zusammen mit Wissenschaftlern des Max-Planck-Instituts für Kernphysik in Heidelberg [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] veröffentlicht.

"Damit wären die Schockregionen kollidierender Sternwinde auch ein neuer Typ natürlicher Teilchenbeschleuniger für die Kosmische Strahlung," so sein Fazit.

Nun wollen die Astrophysiker diese These weiter erhärten. Neben H.E.S.S., benannt nach dem Entdecker der Kosmischen Strahlung, [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ], steht ihnen in Zukunft noch ein leistungsfähigeres Gammastrahlenobservatorium zur Verfügung. Die Bauarbeiten für das [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ] im chilenischen Hochland sind bereits im Gange.

Mehr dazu: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]

Zitat:

Riesenkamera für kleinste Teilchen
Mini-Urknall

Am 30. März 2010 führten Teilchenphysiker am Teilchenbeschleuniger (LHC) der Europäischen Organisation für Kernforschung einen Mini-Urknall vor. Gegner des Experiments hatten versucht, das gerichtlich noch zu verhindern, weil sie einen Weltuntergang fürchteten. Der kam dann aber nicht. Anstelle dessen gab es viele weitere spannende Entdeckungen.

(das ist eine Bilderserie)
Quelle: [ Link nur für registrierte Mitglieder sichtbar. Bitte einloggen oder neu registrieren ]
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"Mitleid und Erbarmen hielten Bilbos Hand zurück. Viele, die leben, verdienen den Tod und manche, die sterben, verdienen das Leben. Kannst du es ihnen geben, Frodo? Dann sei nicht so rasch mit einem Todesurteil bei der Hand. Selbst die ganz Weisen erkennen nicht alle Absichten. Mein Herz sagt mir, dass Gollum noch eine Rolle zu spielen hat, zum Guten oder zum Bösen, ehe das Ende kommt." (Gandalf zu Frodo)
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