Anisotropie
Nachdem in der kosmischen Strahlung Teilchen nachgewiesen wurden, deren Energie die von irdischen Beschleunigern wie am CERN oder Fermilab um einige Größenordnungen übersteigt, suchen Astroteilchenphysiker nach den Quellen und Beschleunigungsmechanismen dieser Teilchen. Obwohl bereits eine Vielzahl von theoretischen Modellrechnungen und Vorhersagen existiert (siehe Höchstenergetische Teilchen) konnte aufgrund der extremen Seltenheit dieser ultrahoch energetischen kosmischen Strahlung bisher noch kein eindeutiger Nachweis erbracht werden.
Jetzt ist es Wissenschaftlern der Pierre Auger Kollaboration gelungen aktive Galaxienkerne als die wahrscheinlichsten Quellen der höchstenergetischen kosmischen Strahlung nachzuweisen. Die Messungen mit dem Pierre Auger Observatorium zeigen, dass die Quellen kosmischer Strahlung nicht gleichförmig über den Himmel verteilt sind. Sie scheinen bevorzugt mit nahen Galaxien, die einen aktiven Kern haben, zusammenzufallen. Die Ergebnisse wurden in der 'Science' Ausgabe vom 9. November 2007 veröffentlicht.
Dieses bahnbrechende Resultat zeigt auf der einen Seite, dass ultrahoch energetische kosmische Strahlung extragalaktischen Ursprungs ist. Auf der anderen Seite eröffnet es, zusammen mit dem Nachweis der GZK-Unterdrückung bei höchsten Energien, die Möglichkeit geladene Teilchen für astronomische Beobachtungen heranzuziehen. Dieses neue Fenster ins Universum wird in Zukunft detailierte Untersuchungen von aktiven Galaxiekernen, von intergalaktischen Magnetfeldern, und vielem mehr ermöglichen. Insbesondere sind die genauen Details der Beschleunigungprozesse höchstenergetische kosmischer Strahlung noch nicht endgültig geklärt.
Weitere Details entnehmen Sie bitte der offiziellen Presseerklärung.
Die Ankunftsrichtung der 27 höchstenergetischsten Teilchen der kosmischen Strahlung nachgewiesen mit dem Pierre Auger Observatorium dargestellt in einer Aitoff-Projektion der Himmelkugel in galaktischen Koordinaten. Die Energien der kosmischen Primärteilchen sind größer als 57 x 10^18 eV (57 EeV). Sie sind als Kreise mit einem Radius von 3.1 Grad dargestellt. Die Position von 472 AGNs mit einem maximalen Abstand von 75 Megaparsecs sind als rote * gekennzeichnet. Die blauen Bänder bezeichnen das Blickfeld des Pierre Auger Observatoriums: je dunkler das blau desto größer ist die Exposure des Experiments. Die durchgezogene Linie markiert den Rand des Blickfeldes und entspricht einem maximalen Zenitwinkel von 60 Grad. Centaurus A, der der Erde am nächsten liegende AGN ist mit einem weissen * markiert.Zwei von 27 kosmischen Teilchen liegen weniger als 3.1 Grad davon entfernt. Die supergalaktische Ebene ist als gestrichelte Linie dargestellt. Sie bezeichnet eine Region mit einer grossen Anzahl von nahen Galaxien, darunter einige mit einem aktiven Kern.
Galaktisches Zentrum
Aufgrund des möglichen schwarzen Loches und einer Vielzahl von Supernova-Überresten ist das Zentrum unserer Galaxie ein besonders interessanter Ort für die Suche nach den Quellen der kosmischen Strahlung mit dem Pierre Auger Observatorium.
Zwei Vorgängerexperimente (AGASA und SUGAR) haben einen Überschuss kosmischer Strahlung aus der Richtung des galaktischen Zentrum
beobachtet:
N. Hayashida et al. (AGASA Collaboration), Astropart. Phys. 10 (1999) 303 [ arXiv:astro-ph/9807045 ] und
J. A. Bellido, R. W. Clay, B. R. Dawson und M. Johnston-Hollitt, Astropart.Phys. 15 (2001) 167 [ arXiv:astro-ph/0009039 ]).
Bereits während der ersten Jahre, d.h. der Aufbauphase, des Pierre Auger Observatoriums wurden genug Luftschauer beobachtet um diese Beobachtungen mit erhöhter Statistik und Genauigkeit zu Überprüfen. Eine genaue Analyse der Daten zeigt keinen Hinweis auf einen erhöhten Fluss kosmischer Strahlung aus dem galaktischen Zentrum ("Anisotropy studies around the galactic centre at EeV energies with the Auger Observatory", J. Abraham et al. [Pierre Auger Collaboration], Astroparticle Physics (2007), [ arXiv:astro-ph/0607382 ]).
Karte der Signifikanz eine erhöhte Dichte kosmischer Strahlung aus der Nähe des galaktischen Zentrum zu sehen. Die Position des galaktischen Zentrums ist mit einem Kreuz und die galaktische Ebene mit einer Linie markiert. Die Regionen des AGASA und SUGAR Überschusses sind ebenfalls gezeigt.