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Challenge #50

Den Ursprung kosmischer Beschleuniger entschlüsseln.

An den Helmholtz-Zentren DESY und KIT arbeiten Wissenschaftler:innen daran, die kosmischen Quellen zu identifizieren, die Teilchen auf unvorstellbar hohe Energien beschleunigen. Diese erreichen unsere Galaxis und die Erde aus den Tiefen des Universums.

Beteiligte Zentren

Das Universum ist Kulisse für Zusammenstöße und Explosionen monumentalen Ausmaßes: Sterne kollidieren und explodieren, werden von extrem massereichen schwarzen Löchern im Zentrum von Galaxien verschluckt oder schwarze Löcher selbst kollidieren miteinander. Dabei wird Materie in Form von Atomkernen, Neutrinos und Gammastrahlung in die Weiten des Universums geschleudert. In diesen extremen Prozessen werden Teilchen auf unglaubliche Energien beschleunigt. Um Teilchen mit den höchsten je beobachteten Energien mit modernsten Beschleunigern zu erzeugen, müsste der weltbeste Teilchenbeschleuniger LHC am CERN mit dem Umfang der Umlaufbahn des Planeten Merkur gebaut werden.

Wie diese kosmischen Beschleunigungsprozesse ablaufen ist bisher weder theoretisch verstanden, noch sind die astrophysikalischen Objekte, wie z.B. supermassive schwarze Löcher oder Neutronensterne, identifiziert, in denen sie stattfinden. Unsere Wissenschaftler:innen betreiben ein intensives Forschungsprogramm, um einerseits die theoretischen Grundlagen für diese Beschleunigungsprozesse zu verstehen, andererseits aber auch den eindeutigen Nachweis über die Natur der Beschleuniger zu erbringen.

(Headerbild: DESY, Science Communication Lab)

Video: Teilchenlabor in den Anden

Teilchenlabor in den Anden

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