Blauer Blitz am Südpol verriet scheuen Boten Orions

Allgemein, Astrophysik

«IceCube» heisst der stille Riese und ist nichts anderes als ein Würfel aus uraltem perfektem Eis, tief unter der amerikanischen Scott-Amundsen-Station am Südpol. Er ist Teil der kilometerdicken Eisschicht, die auf dem antarktischen Kontinent liegt. Seine Aufgabe seit 2016: Dort, wo es über blauem Eis pro Jahr nur einmal Tag und einmal Nacht wird, soll er geduldig auf schnelle ultraenergiegeladene Besucher aus dem All warten, die vor allem dadurch auffallen, dass sie nicht auffallen. Es sind die schier unsichtbaren Neutrinos, subatomare Partikel ohne Ladung und fast masselos, die auch das stärkste Magnetfeld kalt lässt. Sie werden nicht angezogen, nicht abgestossen und rasen in riesiger Zahl ungehemmt durch alles durch. Unseren Körper zum Beispiel. Neutrinos entstehen bei atomarem Zerfall, in der Sonne und bei Kollisionen der Teilchen kosmischer Strahlung mit der Erdatmosphäre. Aber die nahe der Erde entstandenen Neutrinos sind, was ihre Energie betrifft, ein bleicher Schatten dessen, was von ausserhalb als Energiebündel von Neutrino mit nahezu Lichtgeschwindigkeit anreisen kann. Solchen Teilchen sollte der kubikkilometergrosse Eiswürfel Gelegenheit bieten, sich bemerkbar zu machen. «IceCube» ist somit Herzstück eines Neutrino-Observatoriums. Er hat eine Seitenlänge von mehr als drei aufeinander gestellten Eiffeltürmen (zurzeit 324 Meter). In den gigantischen Eisklotz sind mit heissem Wasser 86 Kanäle geschmolzen worden. In die offenen Rohre hat man Stränge von Behältern mit Detektoren eingelassen, die ein wenig aussehen wie die Kugeln auf unseren Kirchtürmen. Wieder eingefroren, sollten sie melden, wenn etwas Richtiges passiert. 5000 optische Sensoren warteten im Gitter auf die Signale eines Treffens. Niemand wusste, ob das auch funktionieren würde.


Aber an jenem Freitag, dem 22. September 2017, um 20:54:30:43 koordinierter Weltzeit bei uns zeigten die Uhren schon zwei Stunden mehr an sorgte ein ultrakurzer Blitz blauen Lichtes von nur 5000 Milliardstelsekunden Dauer für Aufregung. Endlich hatte sich ein Richtung Erde geschossenes, ausserhalb unserer Galaxie auf unglaublich hohe Energie beschleunigtes Neutrino dazu hergegeben, mit einem Atomkern der Erde zu kollidieren. 43 Sekunden später lief ein Alarm um die Welt und begannen Teleskope und Detektoren in Namibia, Australien, auf den Kanaren, in Südafrika und Südamerika sich auf jene Himmelsgegend auszurichten, wohin die vom Neutrino hinterlassene Spur hinwies. Sein poetischer Name wurde IceCube-170922A. Bald hatte das auf einem Satelliten installierte Fermi-Gammastrahlen-Weltraumteleskop eine besonders starke Strahlenquelle identifiziert. Ähnlich dem IceCube gebaute, statt Eis- mit Wasserwürfeln im Mittelmeer vor Toulon und Sizilien arbeitende Neutrino-Detektoren inspizierten ihre Daten. Bald war die Neutrino-Kanone fast zweifelsfrei identifiziert. Es handelt sich um eine vier Milliarden Lichtjahre entfernte Galaxie mit einem rotierenden superschweren schwarzen Loch im Zentrum, das so wie wir es heute sehen etwa eine Million Sonnen intus haben dürfte. Es sitzt, dem Auge unsichtbar, scheinbar auf der linken Schulter von Orion. Mit wahnwitziger Geschwindigkeit drehend beschleunigt es zwei Jets von Partikeln und hochenergetischen Neutrinos. Weil wir gerade in die direkte Schusslinie des einen geraten sind, wird das strahlende Objekt «Blazar» genannt. Sein berauschender Name: TXS 0506+056. Er wirkt als Giga-Beschleuniger und gilt als die erste identifizierte Quelle von kosmischer Strahlung. Über 300 Forschende aus 49 Institutionen, darunter auch der Universität Genf (Gruppe Teresa Montaruli),

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Prof. Teresa Montaruli

berichteten in Science vom Durchbruch. Er markiert den Beginn einer neuen Arbeitsweise von Astronomie, bei der man sich wie bei den Schwerewellen global verbindet und nun gemeinsam herauszufinden versucht, woher diese Giganten wie der Orion-Blazar ihre Kräfte beziehen.

Dieser Text ist als Hick-up in der Basler Zeitung vom 17. Juli 2018 erschienen.

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