Gepulste Gammastrahlung am Südhimmel

Am Teleskopsystem H.E.S.S. II konnte die Detektionsschwelle für Gammastrahlen von bisher 100 auf 30 Gigaelektronenvolt abgesenkt werden. Möglich wurde diese durch das kürzlich hinzugefügte und weltweit größte Tscherenkowteleskop CT5 in Kombination mit einer neuen, softwarebasierten Analysemethode. Mit dem erweiterten System gelang es nun erstmals, vom Boden aus gepulste Gammastrahlung am Südhimmel nachzuweisen.

„Man sieht in den Daten gleichmäßige Gammastrahlenpulse im Takt von 89 Millisekunden, genau aus der Richtung des Vela-Pulsars. Die rekonstruierte Energie dieser Teilchen ist im Bereich von 30 Gigaelektronenvolt”, sagt Gianluca Giavitto vom Forschungszentrum DESY in Hamburg über bisher unveröffentlichte Daten. Das High Energy Spectroscopic System oder kurz H.E.S.S. ist ein System aus Spiegelteleskopen verschiedener Größen, die zusammen kosmische Gammastrahlung nachweisen können. Die Messung der vom Vela-Pulsar ausgesandten, niederenergetischen Signale geht auf das 28 Meter große Teleskop zurück, das zwischen den vier bereits in Betrieb befindlichen 12-Meter-Teleskopen platziert wurde.

Bei H.E.S.S. II weisen die Wissenschaftler mithilfe optischer Teleskope sogenannte Tscherenkowblitze in der Atmosphäre nach. Solche Blitze dauern nur wenige Nanosekunden und sind für das menschliche Auge unsichtbar. Sie entstehen in Kaskaden aus Elementarteilchen, die durch kosmische Strahlung ausgelöst werden – darunter auch Gammastrahlen. In den Aufnahmen der hochempfindlichen Tscherenkowteleskope lassen sich diese Ereignisse und damit kosmischen Gammaquellen identifizieren.

Neben H.E.S.S. sind derzeit die Teleskopsysteme VERITAS in Arizona und MAGIC in La Palma aktiv. H.E.S.S. ist das einzige System in der Südhemisphäre und das einzige mit unterschiedlichen Spiegelgrößen.