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Das MAGIC-Telescop auf La Palma; Credit: Robrt Wagner, www.mppmu.mpg.de/~rwagnerDas MAGIC-Teleskop auf der Kanareninsel La Palma ist der zur Zeit beste und empfindlichste Gammastrahlendetektor auf diesem Planeten. So empfindlich, dass es kürzlich sogar Strahlung registrierte, die es eigentlich gar nicht geben darf – und die Astronomen nun zwingt, ihre Modelle von der Transparenz des Universums zu überarbeiten.

Eigentlich sieht MAGIC (kurz für Major Atmospheric Gamma-ray Imaging Cherenkov Telescope) gar keine Gammastrahlung aus dem All. Zu unserem Glück erreicht diese für Menschen ungesunde Strahlung die Erdoberfläche nämlich gar nicht. Die Physiker bedienen sich eines Tricks. Sie weisen die Gammastrahlung indirekt über die sogenannte Cherenkov-Strahlung nach. Diese entsteht, wenn ein hochenergetisches Gamma-Photon auf ein Molekül der Erdatmosphäre trifft. Dabei wird eine Teilchenkaskade aus vielen hundert oder tausend Elektronen und Positronen ausgelöst, bis die gesamte Energie des ursprünglichen Teilchens umgesetzt ist. Dabei entsteht eben auch die Cherenkov-Strahlung - nichts anderes als blaues Licht, das der Spiegel des MAGIC-Teleskops schließlich einfängt. Aus Größe und Form der Teilchenkaskade können die Forscher die Ursprungsrichtung und Energie des primären Gammaphotons bestimmen und so die Quelle der Strahlung ausmachen.

Als die Astronomen auf La Palma ihr Teleskop Anfang 2006 auf den Quasar 3C279 richteten, wurden sie allerdings überrascht. Denn eigentlich hätten sie dieses fünf Milliarden Lichtjahre entfernte Objekt gar nicht sehen dürfen. Zwar schleudert das in seinem Zentrum stehende Schwarze Loch massenweise Gammastrahlung ins Weltall, doch die sollte auf ihrem Weg zur Erde mit den Photonen der Hintergrundstrahlen wechselwirken und so ihre Energie und Richtungsinformation verlieren. Gammastrahlung von einem fünf Lichtjahre entfernten Objekt – also etwa doppelt so weit wie vergleichbare, in der Vergangenheit beobachtete Quasare und Galaxien – sollte nach den gängigen Vorstellungen der Physiker niemals auf der Erde ankommen. Aber sie ist es doch, und das bedeutet, dass unser Universum transparenter ist als bisher angenommen.

Das hat weitreichende Konsequenzen. Möglicherweise sind unsere Theorien von der Strukturbildung des Universums und der Entstehung des Hintergrundlichts falsch oder bedürfen zumindest einer gründlichen Überarbeitung. Vielleicht war die Dichte der Hintergrundstrahlung in früheren Zeiten (also in größeren, kosmischen Entfernungen) geringer als heute. Die Photonen von 3C279 haben immerhin das halbe Universum durchquert, bevor sie auf La Palma detektiert wurden.

Seit kurzem steht mit GLAST ein weiteres Gammastrahlenobservatorium zur Verfügung. Als satellitengebundenes Teleskop kann GLAST die Beobachtungen von MAGIC ergänzen. Wenn im Herbst mit MAGIC-II ein weiteres Cherenkovteleskop auf  La Palma seinen Dienst aufnimmt, hoffen die Astronomen, dem Rätsel der Hintergrundstrahlung auf die Spur zu kommen. Denn mit beiden Teleskopen gemeinsam werden Messungen mit der dreifachen Empfindlichkeit möglich sein.

Zur MAGIC-Homepage des MPI München (englisch)

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