Cosmic Rays / Kosmische Strahlung
5.8 Cosmic Rays / Kosmische Strahlung
Kosmische Strahlung besteht aus hochenergetischen geladenen Teilchen — hauptsächlich Protonen und Atomkerne —, die mit nahezu Lichtgeschwindigkeit durch das Universum rasen. Sie wurde 1912 von Victor Hess bei Ballonaufstiegen entdeckt, wofür er 1936 den Nobelpreis erhielt.
Die Energien kosmischer Strahlung reichen über viele Größenordnungen. Teilchen mit Energien bis etwa 10^15 eV werden vermutlich in Supernova-Überresten durch diffusive Schockbeschleunigung erzeugt. Die Herkunft der höchstenergetischen kosmischen Strahlung (oberhalb von 10^18 eV) ist eines der großen ungelösten Rätsel der Astrophysik — als Quellen kommen aktive Galaxienkerne und Gammablitze in Frage.
Das Pierre Auger Observatory in Argentinien ist das weltweit größte Experiment zur Detektion ultrahochenergetischer kosmischer Strahlung. Es nutzt ein hybrides System aus Wassertanks und Fluoreszenzteleskopen, die ausgedehnte Luftschauer messen. Das IceCube Neutrino Observatory am Südpol detektiert sekundäre Teilchen kosmischer Strahlung im antarktischen Eis.
Kosmische Strahlung beeinflusst die Chemie der Erdatmosphäre und stellt ein Strahlungsrisiko für Astronauten und Flugpassagiere dar.
5.8 Cosmic Rays / Kosmische Strahlung
Cosmic rays are high-energy charged particles — primarily protons and atomic nuclei — traveling through the universe at nearly the speed of light. They were discovered in 1912 by Victor Hess during balloon flights, earning him the 1936 Nobel Prize.
Cosmic-ray energies span many orders of magnitude. Particles with energies up to about 10^15 eV are thought to be produced in supernova remnants through diffusive shock acceleration. The origin of the highest-energy cosmic rays (above 10^18 eV) remains one of the great unsolved puzzles in astrophysics — active galactic nuclei and gamma-ray bursts are candidate sources.
The Pierre Auger Observatory in Argentina is the world's largest experiment for detecting ultra-high-energy cosmic rays. It uses a hybrid system of water tanks and fluorescence telescopes that measure extensive air showers. The IceCube Neutrino Observatory at the South Pole detects secondary particles from cosmic-ray interactions in Antarctic ice.
Cosmic rays influence the chemistry of Earth's atmosphere and pose a radiation hazard for astronauts and airline passengers.
Resources
World's largest cosmic-ray detector in Argentina
auger.orgAlpha Magnetic Spectrometer measuring cosmic rays in space
ams02.spaceHigh-Altitude Water Cherenkov gamma-ray and cosmic-ray detector
hawc-observatory.orgDetects secondary particles from cosmic ray interactions
icecube.wisc.eduLargest cosmic ray detector in the Northern Hemisphere
telescopearray.org