Die große Barriere ist real – für kosmische Strahlung

Auf die große Barriere, die den Kern der Milchstraße umgibt, stößt das Raumschiff NCC-1701-A unter dem Kommando von Captain James T. Kirk im Jahr 2287. Angeblich ist sie undurchdringlich, und jedes Schiff, das es trotzdem wagt, sie zu durchqueren, wird vernichtet. Kirk und sein Trupp von der USS Enterprise beweisen, dass die Legende falsch ist. Tatsächlich gibt es eine Art Barriere rund um das galaktische Zentrum – und diese Barriere ist keine undurchdringliche Wand. Wie Astronomen jetzt herausgefunden haben, stellt sie aber für die kosmische Strahlung ein Hindernis dar.

Worum geht es genau? Nun, die Milchstraße schwimmt gewissermaßen in einem Meer aus kosmischer Strahlung, die bei sehr verschiedenen Prozessen entsteht und mit dem galaktischen Magnetfeld wechselwirkt. Dieses Meer wogt relativ gleichförmig vor sich hin, wie im Grunde die Ozeane der Erde. Aber anders als die irdischen Gewässer besitzt dieser Ozean eine Art Badewannen-Abfluss: Das zentrale Schwarze Loch Sagittarius A* im Zentrum. Es wirkt einerseits wie ein gigantischer Beschleuniger – so, wie in der Nähe des Abflusses das Wasser verwirbelt. Das Schwarze Loch ist von einer noch viel größeren, sehr dynamischen Wolke umgeben, der zentralen Molekularwolke (CMZ, central molecular cloud), die vom Schwarzen Lich aufgeheizt wird und ihm Material zuführt. Genau diese CMZ scheint nun wiederum die Ausbildung einer Barriere zu befördern, die den Durchgang kosmischer Strahlung aus dem umgebenden Meer der kosmischen Strahlung in die zentrale molekulare Zone unterdrückt. Die Ergebnisse, die in Nature Communications veröffentlicht wurden, könnten zum Verständnis der Ursprünge der kosmischen Strahlung beitragen.

In der Sprache der Astronomen liest sich das dann etwas prosaischer. Xiaoyuan Huang und Kollegen haben die Daten des Fermi Large Area Telescope für die CMZ der Milchstraße neu analysiert und dabei eine Komponente der kosmischen Strahlung im Giga- und Tera-eV-Bereich identifiziert – die niederenergetische Komponente einer früheren Tera-Peta-eV-Quelle. Die Autoren vermuten, dass dies das Vorhandensein eines hochenergetischen Teilchenbeschleunigers im galaktischen Zentrum unterstützt. Die Autoren fanden auch heraus, dass die abgeleitete Energiedichte der kosmischen Strahlung in der CMZ geringer ist als die der kosmischen Strahlung im Meer. Eben dies würde auf die Existenz einer Barriere hindeuten, die das Eindringen von Teilchen aus dem kosmischen Strahlenmeer in die CMZ zumindest zum Teil verhindert.

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris, 54, ist Physiker und beschäftigt sich beruflich und privat schon lange mit den spannenden Phänomenen des Alls. So ist er für den redaktionellen Teil eines Weltraum-Magazins verantwortlich und hat mehrere populärwissenschaftliche Bücher über Weltraum-Themen geschrieben. Er wäre gern Astronaut geworden, musste aber aus verschiedenen Gründen auf der Erde bleiben. Ihn fasziniert besonders das „was wäre, wenn“. Sein Ehrgeiz ist es deshalb, spannende Science-Fiction-Geschichten zu erzählen, die genau so passieren könnten – und vielleicht auch irgendwann Realität werden.