Weltall für höchstenergetische Gammastrahlen durchsichtig

Das Universum ist angefüllt mit einem breiten Spektrum elektromagnetischer Strahlen von niederenergetischen Kurz- und Mikrowellen über Licht bis zu höchstenergetischen Gammastrahlen. Letztere stammt zum grossen Teil von aktiven Galaxien wie den quasi-stellaren Radioquellen - den Quasaren. Seit der Entstehung des Universums vor 14 Mrd. Jahren ist nur ein kleiner Teil aller Strahlen absorbiert worden. Der Grossteil ist als Hintergrundstrahlung erhalten geblieben.

Ist die Dichte der Hintergrundstrahlung hoch, dringen hochenergetische Gammastrahlen nur dann bis zur Erde vor, wenn sie von relativ nahen Objekten stammen, weil sie mit niederenergetischen Strahlen in Wechselwirkung treten und dabei Energie verlieren. Bisher war es in der Astronomie umstritten, wie stark dieser Effekt ist. Die Entdeckung der Magic Collaboration zeigt jetzt, dass die Hintergrundstrahlung weniger dicht ist als oft vermutet. Sie entspricht etwa dem erwarteten Wert, wenn der Raum nur mit der Strahlung aller aus der Astrophysik bekannten Objekte gefüllt ist. Das Weltall ist somit auch für höchstenergetische Strahlen recht durchsichtig.

Magic: weltweit grösstes Gammstrahlen-Teleskop

Die Magic Collaboration - eine Gruppe von 144 Autoren aus 26 zumeist europäischen Forschungsinstituten, darunter dem Institut für Teilchenphysik der ETH Zürich - entdeckte die Gammastrahlung des Quasar mit dem weltweit grössten Teleskop für Gammastrahlung, dem Magic. Der Name steht für Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov telescope. Die Europäische Nordsternwarte auf dem höchsten Berg der Kanareninsel La Palma nahm das Instrument 2003 in Betrieb. Es hat einen Durchmesser von 17 m und besteht aus 270 Einzelspiegeln, die alle auf extrem schnelle Photodetektoren fokussiert werden. Gemessen werden die Tscherenkow-Lichtblitze, welche höchstenergetische Gammastrahlen mit Energien ab 50 Gigaelektronenvolt in der Erdatmosphäre auslösen.