Kosmische Gammastrahlung

Räumliche Verteilung der kosmischen Gammastrahlung mit Energien über 100 MeV

Als kosmische Gammastrahlung bezeichnet man die elektromagnetische Strahlung im Weltraum mit einer Energie höher als ca. 300 keV. Manchmal wird auch die Röntgenstrahlung oberhalb 1 keV hinzugerechnet. Die höchsten Energien übersteigen 10¹² eV.

Anders als die Teilchenstrahlung der kosmischen Strahlung werden Gammastrahlen nicht durch Magnetfelder abgelenkt, sondern strahlen ab ihrem Entstehungsort nahezu geradlinig und geben so Auskunft über die Richtung, in der ihre Quelle liegt. Da die Erdatmosphäre die Gammastrahlung abschirmt, ermöglichen erst Gammateleskope im Weltraum die Durchmusterung des Himmels. Die Erforschung der kosmischen Gammastrahlung ist Aufgabe der Gammaastronomie.

Strahlungsquellen

Das Bild oben rechts zeigt eine Durchmusterung des Himmels, aufgenommen 1993 mit dem Satelliten Compton Gamma Ray Observatory. Das helle Band ist die Milchstraße, mit ihrem Zentrum in der Mitte. Rechts von ihr hebt sich der Vela-Pulsar PSR J0835-4510 ab. Weitere starke Gammastrahlenquellen in der Milchstraße sind der Pulsar PSR J0534+2200 im Krebsnebel und Geminga. Die Punktquellen außerhalb des hellen Bands sind extragalaktische Quellen. Beispielsweise ordnet man die Quelle rechts oben dem Quasar 3C 279 zu.

Weitere Quellen: Sonne, Gammablitze, viele Pulsare, Schwarzes Loch

Entstehung

Bremsstrahlung, Synchrotronstrahlung, inverser Comptoneffekt, Spallation, radioaktive Isotope (Linienspektroskopie)

Nachweisinstrumente

Bodengestützte Teleskope für Gammastrahlung sind z. B. MAGIC auf La Palma und H.E.S.S. in Namibia. Durch die Wechselwirkung der Röntgenstrahlung mit der Atmosphäre (Luftschauer) kann auf die Quellen geschlossen werden.

Seit den 1990er Jahren untersuchen Röntgensatelliten die Energie- und Ortsverteilung der kosmischen Strahlung.

Literatur

• C. R. Kitchin: Astrophysical Techniques. 3rd Ed., IOP Publishing, 1998, ISBN 0-7503-0498-7.