Aktualisiert 02.11.2011 10:43

Schweizer Erfindung

ETH-Kamera jagt kosmische Strahlung

Schweizer Forscher sind dem Geheimnis der kosmischen Strahlung auf der Spur. An der ETH wurde eine Kamera entwickelt, die herausfinden könnte, woher die Teilchen kommen.

Das First G-APD Cherenkov Telescope (FACT) untersucht die kosmische Strahlung. (Bild: ETH)

Das First G-APD Cherenkov Telescope (FACT) untersucht die kosmische Strahlung. (Bild: ETH)

Schweizer Forscher haben eine neue Kamera entwickelt, mit der sich die kosmische Strahlung beobachten lässt, die fortwährend vom Weltall auf die Erde trifft. Das topmoderne Gerät soll insbesondere das Geheimnis lüften helfen, woher die Strahlenteilchen stammen.

Die Herkunft der kosmischen Strahlenteilchen sei eines der grossen Rätsel der Wissenschaft, teilte die ETH Zürich am Mittwoch mit. Im Weltall existieren kosmische Beschleuniger, welche die Teilchen auf noch viel höhere Energien beschleunigen, als dies der Teilchenbeschleuniger LHC am CERN in Genf vermag.

In den letzten zehn Jahren gelang es Astronomen mit speziellen, so genannten Cherenkov-Teleskopen, über 140 kosmische Beschleuniger zu identifizieren. Beispiele seien Überbleibsel von explodierten Sternen, Nebel schnell rotierender Neutronensterne oder Schwarze Löcher, sagte Adrian Biland vom Institut für Teilchenphysik der ETH Zürich auf Anfrage.

Erste Bilder bei Vollmond

Eine viel grössere Anzahl kosmischer Beschleuniger ist wohl aber noch unbekannt. Limitiert werden die Beobachtungen dadurch, dass die bisher benutzten, äusserst sensiblen optischen Geräte durchbrennen, wenn zu viel Licht auf sie fällt. Sie können deshalb nur in dunklen Nächten benutzt werden.

Unter der Leitung der ETH Zürich haben nun Forscher aus der Schweiz und Deutschland eine neuartige Cherenkov-Teleskop-Kamera entwickelt. Die dafür verwendeten Halbleitersensoren für die Kamera sind robuster und einfacher zu bedienen als die herkömmlichen Photoröhren - und sie sind weniger lichtempfindlich.

Das Team, dem auch Forscher der Universitäten Genf und Zürich und der ETH Lausanne angehören, baute die Kamera auf der kanarischen Insel La Palma auf 2200 Metern über Meer in ein Teleskop ein. In einer klaren Vollmondnacht im Oktober wurde es getestet, bei 100 Mal stärkerem Umgebungslicht als bisher für Cherenkov-Beobachtungen üblich.

Einsparungen in Sicht

Cherenkov-Teleskope erfassen die extrem schwachen Lichtblitze, die entstehen, wenn die hochenergetischen kosmischen Strahlenteilchen in die Erdatmosphäre eintreten. Die dabei benutzten Kameras können mehrere Milliarden Bilder pro Sekunde schiessen. Mit der neuartigen Schweizer Kamera können die Beobachtungen nun lückenloser erfolgen.

Zudem würden die für die Kamera verwendeten Sensoren auch für neue Scanner in der Medizin erforscht und eingesetzt, sagte Biland. Setzen sie sich dort durch, könnten die Produktion der Sensoren - und damit auch jene von neuartigen Cherenkov-Teleskopen - schon bald günstiger werden. (sda)

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