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Können Sternhaufen Teilchen höher beschleunigen als Supernovae?

Infrarot-Karte
Infrarot-Karte der Kokon-Region überlagert mit der Gammastrahlenkarte von HAWC. (Bild: TeV: Binita Hona (HAWC Collaboration), IR: Hora et. al, Spitzer’s Growing Legacy, ASP Conference Series, 2010, P. Ogle, ed.)

Neue Hinweise gefunden, wie kosmische Strahlung entsteht

Ein internationales Forschungsteam hat zum ersten Mal gezeigt, dass hochenergetische kosmische Strahlung in der Umgebung massereicher Sterne erzeugt wird. Die Beobachtungen liefern neue Hinweise zur Entstehung und Entwicklung der kosmischen Strahlung. Die Ergebnisse, an denen ein Astrophysiker der FAU beteiligt ist, sind nun im renommierten Fachmagazin Nature Astronomy veröffentlicht worden.

Das Observatorium HAWC in Mexiko hat kosmische Gammastrahlung mit Energien bis zu mindestens 200 Teraelektronenvolt aus der Richtung des so genannten „Cygnus-Kokons“ nachgewiesen. Das ist eine Superblase, die den Geburtsort massereicher Sterne umgibt.

Die Analyse zeigt, dass diese Gammastrahlen von kosmischer Strahlung im Bereich von Petaelektronenvolt erzeugt werden könnten. Die Teilchen der kosmischen Strahlung werden in der im Kokon befindlichen Sternentstehungsregion auf Petaelektronenvolt-Energien beschleunigt. Diese kosmische Strahlung wechselwirkt mit dem Gas in der Region und erzeugt so die beobachtete Gammastrahlung.

Die Energieverteilung und der Ort der Gammastrahlen im Kokon sind bei Giga- und Teraelektronenvolt-Energien unterschiedlich, was darauf hindeutet, dass die Teilchen im Kokon bei verschiedenen Energien unterschiedlich transportiert wurden.

Diese Beobachtungen liefern neue Hinweise zur Entstehung und Entwicklung der kosmischen Strahlung und über die frühere Aktivität in der Superblase. Sie zeigen auch zum ersten Mal, dass kosmische Strahlung im Petaelektronenvolt-Bereich in der Umgebung massereicher Sterne erzeugt wird.

Weitere Informationen

Eine ausführlichen Pressemeldung finden Sie auf der Webseite der Michigan Techological University.

DOI: 10.1038/s41550-021-01318-y

Dr. Vikas Joshi
Lehrstuhl für Physik
Tel.: 09131/85-27093
vikas.joshi@fau.de

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