Hier finden Sie die wissenschaftliche Veröffentlichung.
Über das neu entdeckte hochenergetische Teilchen berichtet auch Welt der Physik.
Erfahren Sie hier mehr zum Telescope Array Experiment.
Rätselhaftes hochenergetisches
Teilchen trifft auf die Erde
19. Dezember 2023
Wenn hochenergetische Teilchen auf dem All auf die Erdatmosphäre treffen, dann interagieren sie mit den Molekülen in der Luft und lösen einen sogenannten Luftschauer aus: Durch jeden Zusammenstoß entstehen mehrere neue Teilchen, die wiederum zu neuen Teilchen führen. So einen Luftschauer konnten Forschende jetzt entdecken. Dabei war das ursprüngliche Teilchen außergewöhnlich: Es war besonders energiereich. Mit 244 Exaelektronenvolt hatte es über eine Million Mal so viel Energie wie die Protonen, die im Large Hadron Collider am CERN produziert werden.
Allerdings warf das Teilchen auch einige Rätsel auf: Die Forschenden konnte nicht ermitteln, was es genau für ein Teilchen es ist und woher es stammt. Denn in der Richtung, aus der es gekommen ist, gibt es nur sehr wenige Galaxien.
Entdeckt mit riesigem Detektorarray
Entdeckt haben sie das Teilchen mit dem Telescope Array Experiment in Utah in den USA – einer Anlage aus Teleskopen und Detektoren, die sich über eine Fläche so groß wie die Stadt Hamburg verteilen. Weil besonders hochenergetische Teilchen aus fremden Galaxien die Erde nur selten treffen, erhöht solch eine große Fläche die Wahrscheinlichkeit einer Entdeckung.
Allerdings traf das Teilchen auf die Erdatmosphäre, als der Mond sehr hell schien. Deswegen konnten die Forschenden die Teleskope nicht nutzen, mit denen sie die genaue Teilchenart hätten bestimmen können. Sie gehen davon aus, dass es ein Proton oder ein schwererer Atomkern war. Auch konnten sie kein bekanntes astronomisches Objekt als Herkunftsort ausmachen – vermutlich wurde das Teilchen stärker durch das Magnetfeld der Milchstraße abgelenkt, als bisher angenommen.