Eine Supernova aus dem Jahr 1572 liefert Hinweise auf die Herkunft der sogenannten kosmischen Strahlung. Die Trümmerwolke der Sternexplosion leuchtet messbar im energiereichen Gammalicht, wie die US-Raumfahrtbehörde NASA berichtet. Darin sehen die Astronomen ein Indiz dafür, dass dort Atomkerne auf hohe Energien beschleunigt werden. Solche energiereichen kosmischen Partikel, die auch beständig aus dem All in die Erdatmosphäre prasseln, werden unter dem Begriff kosmische Strahlung zusammengefasst. Deren Ursprünge sind auch rund hundert Jahre nach ihrer Entdeckung noch weitgehend rätselhaft.
Cassiopeia
© NASAThe supernova remant Cassiopeia-A.

Die Sternexplosion erschütterte vor knapp 440 Jahren das damalige Weltbild: Anfang November 1572 leuchtete die Supernova als neuer Stern in der Konstellation Kassiopeia auf und stellte damit die Unveränderlichkeit des Firmaments infrage. Rund 15 Monate war der neue Stern mit bloßem Auge zu sehen und wurde besonders vom dänischen Astronomen Tycho Brahe intensiv studiert. Seitdem ist keine hellere Supernova am irdischen Himmel aufgeflammt.

Teilchenhagel aus dem All

"Tychos Supernova" hilft den Astronomen heute bei der Suche nach den Quellen der kosmischen Strahlung. Dieser Teilchenhagel aus dem All ist ungeheuer energiereich: Ein einzelner Atomkern kann so viel Energie haben wie ein schnell geschlagener Tennisball. Welche Prozesse die Atomkerne so stark beschleunigen, ist noch nicht befriedigend geklärt. Denn die elektrisch geladenen Partikel lassen sich nicht einfach zu ihrem Ursprung zurückverfolgen - kosmische Magnetfelder lenken sie von der geraden Flugbahn ab.

"Glücklicherweise entsteht energiereiche Gammastrahlung, wo die kosmische Strahlung interstellares Gas und Sternenlicht trifft", erläutert Francesco Giordano von der Universität Bari in der NASA-Mitteilung. Diese Gammastrahlung, energiereiches Licht, wird nicht abgelenkt - sie erreicht die Erde auf direktem Weg. Orte erhöhter Gammastrahlung könnten also auf kosmische Teilchenbeschleuniger hinweisen.

Galaktisches Pingpong mit Atomkernen

Die Astronomen um Giordano analysierten die Messdaten des Gammasatelliten Fermi der NASA, der alle drei Stunden den gesamten Himmel im Gammalicht abbildet. In den gesammelten Daten aus mehr als zweieinhalb Jahren fanden sie tatsächlich eine diffuse Region erhöhter Gammastrahlung um den rund 10.000 Lichtjahre entfernten Supernova-Überrest im Sternbild Kassiopeia, wie sie in den Astrophysical Journal Letters berichten.

Die Forscher nehmen an, dass Magnetfelder inner- und außerhalb der Explosionswolke eine Art galaktisches Pingpong mit Atomkernen spielen und diese damit immer stärker beschleunigen, bis sie ausbrechen und ins All entschwinden. "Diese Beobachtung liefert uns ein weiteres Beweisstück für die Vorstellung, dass Supernova-Überreste die kosmische Strahlung beschleunigen kann", meint Ko-Autor Stefan Funk vom Kavli-Institut in Kalifornien.

dpa