Raumcon

Astronomie => Deep Sky => Thema gestartet von: Schillrich am 21. November 2008, 10:43:49

Titel: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 21. November 2008, 10:43:49
Ich habe einen dezidierten Thread zur (hochenergetischen) kosmischen Strahlung gesucht und nicht gefunden. Deshalb dieser neue Thread zum Thema.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 21. November 2008, 10:54:32
Die NASA hat "mysteriöse" hochenergetische Elektronen im All entdeckt.

Quelle: http://solarsystem.nasa.gov/news/display.cfm?News_ID=30355

Eine Ballonmission über der Antarktis hat entsprechende Instrumente auf über 37km Höhe getragen. Dabei hat man ein unerwartetes Mehr an hochenergetischen Elektronen im Bereich 300-800 Milliarden eV entdeckt.
Für den Ursprung dieses Elektronen gibt es zwei Theorien:
Die Eingrenzung auf einen Umkreis von 3000 Lichtjahren ergibt sich aus dem Dämpfungsverhalten hochenergetischer Elektronen bei ihrer Reise durchs All. Je höher die Energie, desto stärker auch die Dämpfung. Elektronen hoher Energie von fernen Quellen erreichen uns praktisch nicht.
Diese Ergebnisse könnten darauf hindeuten, dass ein sehr interessantes und seltenes Objekt in unserer Nachbarschaft sein könnte.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Hofi am 21. November 2008, 10:58:43
Hi!

Vor kurzem hat es da einen guten artikel auf Science@NASA gegeben:
http://science.nasa.gov/headlines/y2008/19nov_cosmicrays.htm

Es gibt Vermutungen, dass bei Mars-Missionen die Kosmische Strahlung das Krebsrisiko trastisch erhöhen würde. Auf 3sat wurde eine Sendung ausgestrahlt, in der allerdings von Wissenschaftlern behauptet wurde, dass das Krebsrisiko bei Nichtrauchern um etwa 2-5% steigen würde und bei Rauchern das Risiko sogar sinken würde. (Wahrscheinlich weil sie 970Tage lang nicht rauchen dürfen....)

Auch bei den Apollo-Missionen haben die Astronauten berichtet, dass sie weiße Blitze auf der Netzhaut gesehen haben. Das könnte auch aus der Kosmischen Strahlung folgen...
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 21. November 2008, 11:05:32
Hallo,

man muss da trennen zwischen kosmischer Strahlung und dem was die Sonne die ganze Zeit ausspuckt. Aber wer mal zum Mars fliegen möchte, sollte seine Nachwuchsplanung schon abgeschlossen haben ...
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: -eumel- am 22. November 2008, 03:56:53
Die Auswirkungen Kosmischer Strahlung ist praktisch überhaupt noch nicht erforscht.
Zur Zeit forscht man ja noch an den Auswirkungen der Schwerelosigkeit.

Dabei ist die Kosmische Strahlung ein viel härterer Brocken, an der sich die Raumfahrt der Zukunft noch die Zähne ausbeißen wird!

Hochenergetische Elektronen düften dabei noch das kleinere Übel sein.
Bereits im Sonnenwind sind Protonenströme und ganze Heliumkerne (Alphastrahlung) enthalten und von außerhalb unseres Sonnensystems dürfen wir noch härtere Sachen erwarten.

Organismen  bekommt diese Strahlung in höheren Dosen keinesfalls.
Aber auch die unbemannte Raumfahrt wird Probleme mit Kosmischer Strahlung bekommen, wenn sie dieser bei ferneren Missionen stärker ausgesetzt wird.

Im Sonnensystem schütz uns unser Stern noch vor den bösen Dingen...! ;)
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: H.J.Kemm am 22. November 2008, 04:14:04
Moin,

Daniel schreibt: Innerhalb von 3.000 Lichtjahren muss es eine Quelle geben, evtl. ein Pulsar, Überreste einer Super Nova, Miniquasar oder ein mittelschweres schwarzes Loch.

wir haben im engeren Kreis vor wenigen Tagen über die Entstehung der Sonne diskutiert; dabei kamen wir auf die Idee, dass sie aus einer SN entstanden sein muss (und noch weitere Sonnen in der Nachbarschaft) und dass da doch noch *Überreste* zu finden sein müssten. Hat das damit etwas zutun?

Jerry
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Martin am 22. November 2008, 09:52:11
Zitat
Hochenergetische Elektronen düften dabei noch das kleinere Übel sein.
Bereits im Sonnenwind sind Protonenströme und ganze Heliumkerne (Alphastrahlung) enthalten und von außerhalb unseres Sonnensystems dürfen wir noch härtere Sachen erwarten.

Ich denke bei schweren geladenen Teilchen ist das weniger ein Problem. Die Wechselwirken so stark, da sie leicht abzuschirmen sein sollten. Hmm, obwohl sie können natürlich im Material bei den Stößen weitere energiereiche Teilchen erzeugen.

Bei Elektronen oder hochenergetischen Photonen ist das schwieriger mit dem abschirmen. Die 500 bis 800 Mrd eV die Daniel beschrieb sind schon ganz schön heftig, radioaktive Strahlung liegt so im Bereich von 0,5 (Gamma und Beta) bis 5 Millionen eV.

Martin
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: GG am 22. November 2008, 10:17:01
Ich habe dazu mehrere Anmerkungen.
GG
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 22. November 2008, 17:45:03
Zitat
  • Ich denke, dass die Intensität der kosmischen Strahlung nicht so hoch ist, wie wir hier befürchten. Eine stärkere Hülle könnte durchaus für mehrmonatige Flüge einen gewissen Schutz darstellen.
Hallo Günther,

eine stärkere Hülle kann schon von außen kommende Partikel aufhalten/abbremsen. Aber dabei entsteht sekundäre Strahlung, welche aus einer Vielzahl von Teilchen bestehen kann. Man sollte bedacht sein nicht den Teufel mit dem Beelzebub auszutreiben. Durch solche Reaktionen kann bei radiologischen Behandlungen tief im Gewebe eine höhere Strahlendosis (der Sekundärstrahlung) entstehen, als man außen (primär) "drauf schießt".
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 23. November 2008, 08:47:33
Zitat
wir haben im engeren Kreis vor wenigen Tagen über die Entstehung der Sonne diskutiert; dabei kamen wir auf die Idee, dass sie aus einer SN entstanden sein muss (und noch weitere Sonnen in der Nachbarschaft)

Guten Morgen Jerry,

wie seid ihr zu der Idee gekommen? Falls das hier nicht rein passt, sollten wir diesen Teil der Diskussion woanders weiterführen.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: H.J.Kemm am 23. November 2008, 09:07:08
Moin Daniel,

jau, jetzt wird´s kompliziert.

Was ich damit sagen wollte ist; dass es schon sein könnte, dass sich in dieser angesprochenen Entfernung noch Reste einer SN befinden. Und Materie aus dieser SN sind das Grundmaterial unserer Sonne und noch einiger anderer Sonnen um uns herum. Der Rest könnte also noch vorhanden sein und somit eine Erklärung für:

....ein unerwartetes Mehr an hochenergetischen Elektronen im Bereich 300-800 Milliarden eV entdeckt.
Für den Ursprung dieser Elektronen gibt es zwei Theorien:
    * Innerhalb von 3000 Lichtjahren muss es eine Quelle geben ....Überreste einer Super Nova...


Geht das so?

Jerry
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 23. November 2008, 10:57:36
Hallo Jerry,

das hatte ich schon verstanden und "eure" Theorie und diese Messergebnisse könnten gut zusammenpassen. Aber warum sollen unsere Sonne und unsere Nachbarn aus einer SN entstanden sein? Ich kenne mich mit Sternentstehung nicht wirklich aus.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 23. November 2008, 14:21:25
Wo unsere Sonne genau entstanden ist und welche Sterne im selben Sternentstehungsgebiet mit unserer Sonne zusammen geboren wurden, ist bis heute nicht bekannt. Die geplanete Gaia-Mission (2011) wird eventuell etwas Licht ins Dunkel bringen. Die Schwestersterne der Sonne können heute recht weit entfernt sein und müssen nicht Sterne in der Nachbarschaft sein. Es geht also darum, zu bestimmen, wo die Sonne und andere Sterne vor ca. 5 Milliarden Jahren waren - keine leichte Aufgabe, schließlich hat sich die ganze Milchstrasse in der Zwischenzeit erheblich verändert.

Sicher ist, dass die Sonne in einer Region entstanden sein muss, in der viel Wasserstoff, aber auch andere Elemente vorhanden gewesen sein müssen. Die schweren Elemente wie Eisen z.B. werden nur in den größten und schwersten der Sterne produziert. Alle Elemente, die noch schwerer als Eisen sind, können nur bei Supernova-Ereignissen oder in speziellen Sternen (AGB-Sterne) entstehen, was aber noch nicht unbedingt heißt, dass unser Sonnensystem in unmittelbarer Nähe einer SN entstanden ist.

Ich halte es für einen ganz schönen long shot, die unbekannte Quelle der energetischen Elektronen mit der Entstehung des Sonnensystems in Verbindung zu bringen. Unmöglich ist's natürlich nicht, aber Dunkle Materie als Quelle anzunehmen, finde ich auch nicht so schlecht.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 24. November 2008, 13:12:29
Zum Thema siehe auch hier den Thread zum neuen Auger-Experiment in Argentinien, das sich der Untersuchung Kosmischer Strahlung widmet: http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=1156.0
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 25. November 2008, 20:10:54
Letzte Woche wurden Erkenntnisse über hochenergetische Elektronen als Teil der Kosmischen Strahlung veröffentlicht (s.o.). Das Besondere war, dass die Elektronen bevorzugt aus einer Richtung zu kommen scheinen, was die Existenz einer Quelle in näherer Umgebung nahelegte.

Nun hat ein anderes Astronomenteam Ergebnisse von 8 Jahren Messzeit mit dem Milagro Observatorium in Los Alamos publiziert. Diesmal lag das Interesse bei Protonen als Teil der Kosmischen Strahlung. Ausgewertet wurden 220 Milliarden Kollisionen mit hochenergetischen Protonen. Das Ergebnis: Auch hier zeichnet sich eine Häufung ab! Im Sternbild Orion konnten die Astronomen zwei Zonen ausmachen, aus denen vermehrt Protonen zu kommen scheinen.

Was genau die Protonen erzeugt ist bisher noch unbekannt. Fände man auf diese Frage eine Antwort, wäre es das erste Mal, dass der Kosmischen Strahlung direkt eine Quelle zugeordnet werden kann. Bisher gibt es ja nur verschiedene theoretische Modelle.

Quelle (http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRLTAO000101000022221101000001&idtype=cvips&gifs=yes)  
pdf (http://scitation.aip.org/getpdf/servlet/GetPDFServlet?filetype=pdf&id=PRLTAO000101000022221101000001&idtype=cvips&prog=normal)

edit: Quellenlink aktualisiert.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Hansjuergen am 26. November 2008, 22:27:54
Und jetzt will ich mal noch mehr Rätselraten auslösen was die kosmische Strahlung betrifft ;)

Neue Rätsel um Teilchen aus dem All
von Rainer Kayser
26. November 2008

Forscher haben jetzt erneut Hinweise auf eine bislang unbekannte Quelle hochenergetischer Teilchen in der Nachbarschaft des Sonnensystems gefunden. An einem Teilchendetektor im US-Bundesstaat New Mexico entdeckten sie Unregelmäßigkeiten in der kosmischen Strahlung, die das bisherige Verständnis der Strahlung infrage stellen. Ähnliche Berichte hatte es bereits in der letzten Woche gegeben.
Weiter darüber geht es hier: http://www.astronews.com/news/artikel/2008/11/0811-033.shtml

Hansjürgen
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 26. November 2008, 23:07:18
Ja, dabei handelt es sich um die erwähnten Protonen, die etwas gehäuft aus Richtung Orion zu kommen scheinen. Es sind zwei Regionen erkennbar, aus deren Richtung etwas mehr Protonen gemessen wurden. "Mehr" ist allerdings sehr relativ zu verstehen, da aus der einen Region gerade einmal 0,06 % hochenergetische Protonen kommen, als aus einem Kontrollraumauschnitt vergleichbarer Größe. Die andere Region sendet ca. 0,04 % mehr Protonen aus.

Diese auf den ersten Blick winzigen Abweichungen sind dennoch bemerkenswert und bedürfen klar einer Erklärung.

Hier sind diese beiden Regionen anschaulich gemacht:
(http://www.raumfahrer.net/forum/yabbfiles/Attachments/up038327.jpg)
Credit: John Pretz/Los Alamos National Laboratory



Hier der Link zur Seite vom Los Alamos National Laboratory, welches für die Entdeckung verantwortlich ist:
http://www.lanl.gov/news/index.php/fuseaction/home.story/story_id/15130

Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 26. November 2008, 23:10:50
Das sind wirklich geringe Unterschiede in den Daten. Aber ich gehe mal davon aus, dass man statistische Signifikanz nachgewiesen hat.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 26. November 2008, 23:31:14
Zitat
Das sind wirklich geringe Unterschiede in den Daten. Aber ich gehe mal davon aus, dass man statistische Signifikanz nachgewiesen hat.

Na hoffentlich!  ;)

Und mit 220 Milliarden Messpunkten über einen Zeitraum von mehreren Jahren ist der Datensatz so groß, dass es wahrscheinlich gerechtfertigt ist das Signifikanzniveau sehr niedrig anzusetzen.

Andere Störgroßen, wie das Erdmagnetfeld z.B., welches Protonen durchaus in ihrer Richtung beeinflussen könnte, hat man jedenfalls ausschliessen können.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Hansjuergen am 13. Januar 2009, 21:56:06
Auf den Spuren der kosmischen Strahlung


Die Forscher vom Erlangen Centre for Astroparticle Physics an der Universität Erlangen-Nürnberg haben Grund zur Freude: Gleich zwei wissenschaftliche Großprojekte, an denen sie maßgeblich beteiligt sind, wurden auf die Roadmap des Europäischen Strategieforums für Forschungsinfrastruktur (ESFRI) aufgenommen und gehören damit nach Ansicht internationaler Experten zu den wichtigsten europäischen Forschungsvorhaben.

Mehr darüber hier: http://www.astronews.com/news/artikel/2009/01/0901-015.shtml

Hansjürgen
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Hansjuergen am 24. Juni 2009, 08:58:52
Wie in einer neuen Studie festgestellt wurde befinden sich viele Eisenpartikel in der kosmischen Strahlung deren Herkunft aber noch Rätsel aufgibt.
Bericht darüber hier: http://www.sciencenews.org/view/generic/id/44922/title/Iron-ic_twist_deepens_cosmic_ray_puzzle

Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 24. Juni 2009, 09:37:31
Interessant,

der Artikel sagt auch schon, dass Beobachtungsdaten aus den USA für die Nordhemisphäre keine Anzeichen für schwere Kerne in der hochenergetischen Strahlung zeigen, sondern nur Protonen. Ebenso soll die Strahlung gleichverteilt sein, während die südlichen neuen Beobachtungen eine Korrelation mit Galaxien mit supermassiven Schwarzen Löchern zeigen.

Die ankommenden Teilchen werden auch nicht direkt gemessen, sondern ihre Energien werden anhand der in der Atmosphäre erzeugten Sekundärteilchen berechnet und die primäre Teilchenart wird aus der Entstehungshöhe der Sekundärteilchen in unserer Atmosphäre bestimmt.

Die Datenlage scheint also noch sehr unsicher zu sein. Die Beobachtungstechnik ist ja nicht gerade "direkt".
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 26. Juni 2009, 14:55:24
Ebenso soll die Strahlung gleichverteilt sein, während die südlichen neuen Beobachtungen eine Korrelation mit Galaxien mit supermassiven Schwarzen Löchern zeigen.

Ich frage mich, wie diese Aussage mit den ab hier diskutierten Messungen zusammenpasst: http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=638.msg6804#msg6804

Damals wurden doch leichte Häufungen hochenergetischer Protonen aus Richtung Orion festgestellt, also auf der Nordhalbkugel. Allerdings liegt im Orion keine nahgelegene Galaxie mit supermassivem Schwarzen Loch im Zentrum. Seltsam.

Möglichweise handelt es sich auch um unterschiedlich schnelle Teilchen, die in den beiden Experimenten unter die Lupe genommen wurden. Bei den im November veröffentlichten Milagro-Messungen handelte es sich um Teilchen im Bereich von 10 TeV (1013 eV). Beim Überfliegen der neuen Auger-Papers ist eher von dem Bereich um 1 EeV (1018 eV) die Rede. Durch die unterschiedlichen Geschwindigkeiten wirkt das galaktische Magnetfeld natürlich anders auf die geladenen Teilchen.

Hm, und eben dieses Magnetfeld ( ~ 2 Mikrogauss) ist doch eigentlich für die Isotropie der kosmischen Strahlung verantwortlich. Könnte es sich also bei den südlichen Auger-Messungen um energetische Neutronen handeln? - Was widerum nicht mit den Eisenkernen zusammenpasst. Oder sehen wir eher eine intragalaktische Quelle?
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 29. Juni 2009, 14:30:58
Mit Hilfe des VLT der ESO und des Chandra-Weltraumteleskops der NASA konnten empirische Hinweise gefunden werden, die bestätigen, dass die hochenergetischen Protonen, welche einen wesentlichen Bestandteil der kosmischen Strahlung ausmachen, durch Supernova-Ereignisse auf ihre hohe Geschwindigkeit  beschleunigt werden. Durch Untersuchungen des Supernova-Überrests RCW 86, der rund 8200 Lichtjahre entfernt ist und dessen Supernova im Jahr 185 v. Chr. beobachtet werden konnte, konnte gezeigt werden, dass das Umliegende Gas deutlich kühler ist, als angenommen. Die fehlende Energie wurde offenbar zur Beschleunigung der Protonen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit verwandt. Bisher war es noch umstritten, ob Supernovae wirklich genug Energie bereitstellen würden, um die hohe Anzahl an hochenergetischen Protonen, die jeden Tag die Erde treffen, erklären zu können.

http://www.eso.org/public/outreach/press-rel/pr-2009/pr-23-09.html
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 29. Juni 2009, 14:42:16
Irgendwie sind diese unterschiedlichen Ergebnisse nicht gerade konsistent, oder? Die einen finden gleichverteilte Protonen, die anderen finden mit eine lokale Häufungen von Protonen, wieder andere finden Eisenkerne, was der erste aber ausgeschlossen hat. Jetzt findet man eine Korrelation der Protonen mit einer Supernova ...

Da steht noch viel Beobachtungsarbeit an, denke ich.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 29. Juni 2009, 15:57:13
Jetzt findet man eine Korrelation der Protonen mit einer Supernova

Wobei man ja nicht wirklich Protonen diesem speziellen Supernova-Überrest zugeordnet hat, sondern lediglich festgestellt hat, dass es theoretisch vom Energiebudget her möglich wäre, dass eine große Zahl von Protonen auf knapp c beschleunigt wurde.

Aber das hast du wahrscheinlich gemeint.

Klar ist jedenfalls, dass die Teilchen der kosmischen Strahlung irgendwoher kommen müssen und vor allem beschleunigt werden müssen. Da Supernovae mögliche Kandidaten sind, wäre es aus wissenschaftlicher Sicht sicher nicht schlecht, wenn doch mal bald eine SN in unserer Nähe stattfindet, um zu gucken wieviele schnelle Protonen aus dieser Richtung kommen.  ;)
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 29. Juni 2009, 16:38:29
Hallo Timo,

du hattest doch geschrieben:
Zitat
konnten empirische Hinweise gefunden werden, die bestätigen, dass die hochenergetischen Protonen, welche einen wesentlichen Bestandteil der kosmischen Strahlung ausmachen, durch Supernova-Ereignisse auf ihre hohe Geschwindigkeit  beschleunigt werden.

Das habe ich so verstanden, dass man es nachgewiesen hat, sogar empirisch beobachtet, und nicht durch "irgendwelche" Simulationen. Jetzt nutzt du das Wort "theoretisch" und sprichst nur vom Energiebudget.
Wo kommen wir dann nun zusammen? ;)
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 29. Juni 2009, 17:48:50
Hallo Daniel,

mit "empirischen Hinweisen" wollte ich nur sagen, dass man empirisch Daten gewonnen hat, die darauf hindeuten, dass bestimmte Supernovae in der Lage wären, Partikel im geforderten Maße zu beschleunigen. Man hat nicht live beobachtet, wie das geschieht. Man hat eben nur einen Hinweis darauf erhalten, dass das so geschehen könnte.  ;)

Gruß,
Timo
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 29. Juni 2009, 17:54:08
Eigentlich ist ja klar, dass du das so meintest, wenn man einen Moment länger darüber nachdenkt. Aber die "Gewichte" der beiden Formulierungen sind für mich schon unterschiedlich und hinterlassen (bei mir) dann auch eine sehr unterschiedliche Wirkung beim "mal so drüber lesen".
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 30. Juni 2009, 09:25:50
Just zu diesem Thema gibt es auch einen aktuellen Artikel in Spektrum der Wissenschaft. Wenn man sich das durchliest, merkt man aber schon, dass das Astronomie um 3 Ecken ist:

Ist die Ursachen-Wirkungskette wirklich so klar ... so eindeutig? Bei so vielen Kopplungsstufen zwischen wirklicher Beobachtung und deduzierter Ursache/Quelle wäre ich vorsichtig (ist aber nur ein Bauchgefühl).


Der Rest des Artikels beschäftigt sich mit den entsprechenden Teleskopen HESS I, HESS II, MAGIC I, MAGIC II und das geplante CTA, welche auf Las Palmas und in Namibia stehen oder entstehen. Diese dienen der Gammastrahlenastronomie ... durch erdgebundene Beobachtung des Tscherenkov-Lichts.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 30. Juni 2009, 09:42:00
Geladene hochenergetische Teilchen der kosmischen Strahlung werden auf ihrem Weg durch Magnetfelder abgelenkt. Sie verlieren damit jegliche Richtungsinformationen über ihren Entstehungsort.

Hallo Daniel,

bei sehr nahen Quellen, würde das galaktische Magnetfeld die Teilchen aber nicht so stark ablenken, als dass eine Richtungsbestimmung unmöglich werden würde.

Ein weiterer Grund für Anisotropie der kosmischen Strahlung könnte der Compton-Getting-Effekt (http://en.wikipedia.org/wiki/Compton%E2%80%93Getting_effect) sein, was aber wohl noch nicht bestätigt werden konnte. Laut diesem Modell müssten aus der Flugrichtung des Sonnensystems etwas mehr hochenergetische Partikel eintreffen. Die rechte Häufungsregion (in Antwort 16) zeigt allerdings genau das Gegenteil, sie korrelliert ziemlich gut mit der Region des Heliotails. Kann es hier einen Zusammenhang geben?

Die von dir genannten Gamma-Observatorien sind als Ergänzung zu den Observatorien zu sehen, die tatsächlich die Teilchen der kosmischen Strahlung messen, wenn diese auf die Erdatmosphäre treffen und ebenfalls einen Luftschauer (http://de.wikipedia.org/wiki/Luftschauer) verursachen. So z.B. das Pierre-Auger-Observatorium, oder KASCADE-Grande in Karlsruhe. Im Jahr 2007 hat man z.B. mit dem Pierre-Auger eine Häufung hochenergetischer Protonen festgestellt, die mit den Positionen einiger "nahegelegener" AGNs korrellierten. Dabei hätten wir es dann allerdings mit extragalaktischen Teilchen zu tun (welche noch höhere Energien haben können, als diejenigen galaktischen Ursprungs, >1018)

Ab 1014 eV können die Partikel nicht mehr direkt, sondern nur noch an Hand von Luftschauern gemessen werden.

Wir sollten also differenzieren zwischen galaktischer kosmischer Strahlung, extragalaktischer kosmischer Strahlung und kosmischer Gammastrahlung.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Schillrich am 07. Juli 2009, 06:59:43
Am Wochenende wurde bei Quarks & Co noch eine weitere kuriose aber plausible/wahrscheinliche Auswirkung von kosmischer Strahlung auf der Erde erwähnt: Blitze/Gewitter.

Nach allen Messungen der letzten Dekaden reicht das durch Ladungstrennung in Gewitterwolken erzeugte E-Feld nicht aus, um eine (Funken-)Entladung zu erzeugen, v.a. bei den riesigen Wegstrecke zwischen den Ladungsregionen. Heute geht man davon aus, dass kosmische Strahlung in der Stratosphäre eine Lawine von ionisierenden Sekundärteilchen erzeugt, welche dann in der Troposphäre eine ionisierte Spur ziehen. Dadurch wird die Luft lokal "leitfähiger" und es kann zur Entladung kommen. Außerdem senden Blitze auch Röntgenstrahlung aus, was auf extrem beschleunigte Elektronen in den Wolken/Blitzen hindeutet.

Wer hätte gedacht, dass ein so alltägliches Phänomen evtl. einen Teil seiner Ursache in kosmischen Strahlungsquellen hat ... ich finde das faszinierend.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: klausd am 01. Oktober 2009, 13:53:05
Die kosmische Strahlung hat ein Allzeithoch erreicht. Noch wie war sie so stark. Das hat auch mit geringen Aktivität der Sonne zu tun, die ein Tief verzeichnet. Also bei einem bemannten Mars-Flug sollten man wirklich eine gute Abschirmung mitnehmen...

Mehr dazu hier (http://www.spacedaily.com/reports/Cosmic_Rays_Hit_Space_Age_High_999.html)
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Starboard am 01. Oktober 2009, 17:38:59
Auch SPON (http://www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/0,1518,652343,00.html) hat einen Bericht dazu.

Mich erstaunt jedoch, dass die Strahlung aus dem fernen Weltall schlimmer sein soll, als die Strahlung, die von der nahen Sonne ausgeht.

Hat man nicht gerade bei den Apollo Flügen darauf geachtet, dass sie bei möglichst geringer Sonnenaktivität stattfinden, damit die Stahlenbelastung der Astronauten nicht zu hoch wird?
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: klausd am 01. Oktober 2009, 18:11:17
Da die Sonnenaktivität normalerweise einen 11- Jahresrythmus aufweist, konnte man bei Apollo sicherlich nicht darauf achten. Höchsten wenn man eine Prozuberanz beobachtet, aber dann wär es auch schon zu spät bei einer Marsreise da noch was zu ändern...
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Brainstorm64 am 02. Oktober 2009, 07:42:39
Die Apollo Missionen fanden zu einer Zeit des Sonnenfleckenmaximums statt. Also zu einem denkbar ungünstigen Termin. Aber um die Russen schlagen zu können, hat man weitergemacht.
Die Sonne wurde wärend der gesamten Füge genau beobachtet, ob eventuelle Ausbrüche frühzeitig zu erkennen, und die Astronauten warnen zu können. In dem Fall hätten die ihre Kapsel so gedreht, daß das SM zwischen CM und Sonne gewesen wäre, und damit eine gewisse Abschirmung erreicht. Wärend der Mondaufenthalte, wären die Ausflüge auf dem Mond sofort abgebrochen worden, und man hätte sich ins LM zurückgezogen.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: rene.eichler2 am 25. Oktober 2009, 19:53:36
Hallo
Ich habe nur mal ne Frage um zu verstehen woher die Teilchen kommen.

Kommen die geladenen Teilchen (Elektronen u. Protonen) eher aus Richtung galaktischem Zentrum oder aus entgegengesetzter Richtung?
Kommen die Häufungen von Elektronen und Protonen etwa aus der gleichen Richtung oder eher aus entgegengsetzter?

Gruß René
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: A1942D am 26. Oktober 2009, 07:51:08
Hallo, wenn ich Deinen Beitrag lese, dann bekomme ich wieder ein Grummel in der Magengegend. Ich habe den Eindruck, als würdest Du wieder an einer neuen Theorie basteln und uns diese dann bald präsentieren. Bitte nicht!!!
Hier mal für Dich eine kleine Aufklärung: kosmische Strahlung sind geladene Teilchen die die Erde aus dem Weltall treffen. Die kosmische Strahlung besteht zu etwa 98% aus Atomkernen und zu 2% aus Elektronen. Die Kerne teilen sich auf in 87% Wasserstoffkerne, d.h. Protonen, 12% Heliumkerne, und etwa 1% schwere Kerne. Die in der kosmischen Strahlung vorkommenden Energien liegen in einem Bereich von einigen 1.000 eV bis zu über 10^20 eV. Die größte Menge der Teilchen der kosmischen Strahlung stammt von SN´s. In diesen SN´s breiten sich große Mengen Materials in einer Art Stoßwelle aus. Die sich ausbreitende Materie führt Magnetfelder mit, in denen die Teilchen beschleunigt werden. Nach dieser Beschleunigung breiten sich die Teilchen der kosmischen Strahlung in unserer Galaxis aus bis einige davon die Erde erreichen. Da sich die Teilchen mit annähernd Lichtgeschwindigkeit bewegen legen sie dabei gewaltige Wegstrecken zurück. Diese sind viel größer als der Durchmesser der Galaxis und man geht deshalb davon aus, daß sie sich in ungeordneten Bahnen vielfach durch Magnetfelder abgelenkt bewegen und dabei die gesamte Galaxis erfüllen.
Somit hat sich Deine Frage=
Zitat
Kommen die geladenen Teilchen (Elektronen u. Protonen) eher aus Richtung galaktischem Zentrum oder aus entgegengesetzter Richtung?
doch erledigt, oder?

Noch was: eher aus Richtung galaktischem Zentrum das würde ich noch verstehen, aber aus entgegengesetzter Richtung  Was meinst Du damit? Wo oder was soll das sein? A.D.

Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Oktober 2009, 11:17:23
Ich habe hier mal noch einen Artikel.

Da wird geschrieben, dass auch Antiprotonen in der kosmischen Höhenstrahlung gefunden werden.
http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=11494 (http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=11494)

Aus einem Beitrag weiter vorn habe ich ,dass Protonen gehäuft aus Richtung Orion kommen.
Ist das eher aus Richtung der Milchstraße oder eher von Außerhalb?

Gruß René
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: sf4ever am 26. Oktober 2009, 11:22:47
Es kommt auf jeden Fall nicht aus dem galaktischen Zentrum, sonst wäre die Quelle ja im Schützen. Ich würde sagen, dass die Quelle außerhalb der Milchstraße oder in einem äußeren Bereich dieser ist.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 26. Oktober 2009, 11:52:30
Aus einem Beitrag weiter vorn habe ich ,dass Protonen gehäuft aus Richtung Orion kommen.

Wenn du dich hierauf (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=638.msg6806#msg6806) beziehst, möchte ich zur Verdeutlichung betonen, dass die Häufung lediglich im Promillebereich auftrat. Das Energieniveau der gemessenen Protonen lag im Bereich von 1013 eV, also relativ niedrig, wenn ich mich richtig erinnere.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Oktober 2009, 12:07:51
Ich habe gerade einen weiteren Artikel gefunden.
diesmal hat man in der kosmischen Strahlung auch Positronen gefunden.
http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=11668 (http://www.pro-physik.de/Phy/leadArticle.do?laid=11668)

In der kosmischen Höhenstrahlung findet man nun also Elektronen, Protonen, Positronen und Antiprotonen aber es wird trotzdem abgestritten, dass es große Mengen an Antimaterie im Universum gibt.

LG
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 26. Oktober 2009, 12:44:09
Wo ist da der Widerspruch? Die Antielementarteilchen entstehen vor allem durch hochenergetische Kollisionen von Teilchen aus normaler Materie. Wenn man dagegen ein Antiheliumkern finden würde, wäre das ein Hinweis auf die Existenz von Antimaterie. Das nächste große Experiment in dieser Richtung ist der AMS02 auf der ISS in ein paar Jahren.

Dass Antiteilchen in der kosmischen Strahlung vorhanden sind, gibt also keinen Hinweis auf die Anwesenheit von Antimaterie im Weltraum.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Oktober 2009, 16:35:07
Hallo
Hier mal ein Link zum AMS02 Experiment
http://www.dlr.de/rd/desktopdefault.aspx/tabid-2448/3635_read-5500/ (http://www.dlr.de/rd/desktopdefault.aspx/tabid-2448/3635_read-5500/)
Demnach soll es schon 2010 los gehen.
Bin echt gespannt.

Gruß
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: rene.eichler2 am 26. Oktober 2009, 16:40:08
Hallo Kreuzberga

Zitat
Die Antielementarteilchen entstehen vor allem durch hochenergetische Kollisionen von Teilchen aus normaler Materie
Bei welcher Reaktion entstehen dabei Antiprotonen?

LG René
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: H.J.Kemm am 26. Oktober 2009, 18:31:00
Moin,

Ich habe gerade einen weiteren Artikel gefunden.
diesmal hat man in der kosmischen Strahlung auch Positronen gefunden.


Das betrifft das *PAMELA-Experiment*.

Wir hatten bereits im Juni 2006 darüber geschrieben >>> (http://www.smiley-channel.de/grafiken/smiley2007/lesen/smiley-channel.de_lesen007.gif) (http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=3889.msg65738#msg65738)

Mehr Informationen gibt es auf der aktuellen Website von *PAMELA - Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-Nuclei Astrophysics* >>> (http://www.planet-smilies.de/lesen/lesen_003.gif) (http://pamela.roma2.infn.it/index.php)

Jerry

NS: Oh, 7.777
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 04. November 2009, 12:49:03
Neue Beobachtungen mit dem VERITAS-Teleskop haben zum ersten Mal die indirekte Beobachtung kosmischer Strahlung in einer anderen Galaxie ermöglicht. Aufgefangen wurde zusammen mit dem Fermi-Weltraumteleskop Gammastrahlung aus der Galaxie M82. Diese Gammastrahlung wird emittiert, wenn Teilchen der kosmischen Strahlung mit anderen Teilchen (Gas, Photonen) kollidieren.

Auf diese Weise konnte festgestellt werden, dass die Dichte der Kosmischen Strahlung in M82 ca. 500 mal höher als in unserer Milchstrasse ist. Die Beobachtungen bestätigen damit, dass die Teilchen der Kosmischen Strahlung vor allem durch Supernovae und starke Sternenwinde beschleunigt werden. Starbust-Galaxien wie M82 weisen überdurchschnittlich viele massive Sterne mit starken Sternwinden und ebenso viele Supernovaereignisse auf.

http://www.sciencedaily.com/releases/2009/11/091102171716.htm
http://www.nasa.gov/mission_pages/GLAST/news/star_factories.html

edit: Jerry hatte hier schon was zu M82 geschrieben: http://www.raumfahrer.net/forum/smf/index.php?topic=451.msg123548#msg123548 Mit Bild!  ;)
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Fornax am 03. August 2010, 12:18:00
kann mir  jemand sagen welche Teilchen alle zu der kosmischen Strahlung gehören ?


mfg Fornax
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 03. August 2010, 13:20:38
Hallo Fornax, in diesem Thread dürftest du einige Hinweise bekommen. Schau dir besonders Beitrag #37 an.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Fornax am 03. August 2010, 14:12:22
Können alle Atomkerne zu kosmischer Strahlung werden ?


@rene.eichler2
Positronen können entstehen  :

- wenn positive Myonen zerfallen
-  beim zusammentreffen (also extremen Stößen)dann gibt es eine paarbildung durch die aus einem Photon ein Elektron-Positronpaar ausgeht. Das Photon muss aber die Energie beider Ruhrenergien der entstehenden teilchen haben.
- durch ß zerfall (sehr selten)



Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Olli am 03. August 2010, 14:36:33
Hallo Fornax,

Können alle Atomkerne zu kosmischer Strahlung werden ?

meinst du explizit nur Atomkerne? Das setzt voraus, dass alle Atome zuvor ionisiert wurden, also alle ihre Elektronen verloren haben. Für ist eine Menge Energie notwendig.

Meinst du mit deiner Frage, ob sämtliche Materie im Universum zu kosmischer Strahlung werden kann?

Grüße,
Olli
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Fornax am 03. August 2010, 14:55:30
Ne ich meine es so wie ich es geschrieben habe, nur die Kerne.

jetzt stellt sich mir gleichzietig eine neue frage:

Wie schnell können  neutrale Atome werden, wenn sie durchs all fliegen als Kosmische Strahlung ?
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: rene.eichler2 am 03. August 2010, 17:35:10
Zitat
Positronen können entstehen  :

Zitat
- wenn positive Myonen zerfallen
-  beim zusammentreffen (also extremen Stößen)dann gibt es eine paarbildung durch die aus einem Photon ein Elektron Antiproton Paar ausgeht. Das Photon muss aber die Energie beider Ruhrenergien der entstehenden teilchen haben.
- durch ß zerfall (sehr selten)

Hi Fornax
ich habe das noch nicht richtig verstanden

Ich versteh das so:
wenn 2 Myonen aufeinandertreffen entsteht ein Photon dass dann zu einem Elektron und einem Antiproton wird.
Ich dachte ein Photon kann zu einem Elektron Positronenpaar werden.
Außerdem wo kommen denn im All die Myonen her?
Vorallem positive Myonen, das sind ja selbst schon Antiteilchen.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Fornax am 03. August 2010, 19:13:23
Hi rene.eichler2,

Zuerst zu den Myonen 
positive Myonen (Antiteilchen des Myons) entstehen wenn in der Atmosphäre Kosmische Strahlung auf Protonen, Atome, Moleküle, usw. trifft.
Sie gehören somit also zur sekundären Kosmischen Strahlung.
Da diese aber instabil sind, zerfallen sie sehr schnell (2,19703 ± 0,00004 µs). In diesen Zerfallprodukten sind Positronen drin.

Jetzt zu dem Elektron Positronenpaar  :)
Du hast recht, denn ich habe mich verschrieben  ;D

Hoffe jetzt ist alles kla  =)

mfg Fornax
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: rene.eichler2 am 03. August 2010, 19:26:43
Also ist immer noch nicht geklärt wo die Antiprotonen in der Kosmischen Strahlung herkommen.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: STS-125 am 03. August 2010, 19:29:18
Wie schnell können  neutrale Atome werden, wenn sie durchs all fliegen als Kosmische Strahlung ?

Hallo Fornax,

wodurch sollte diese Geschwindigkeit begrenzt sein, außer, dass nichts schneller werden kann als das Licht?

mfg STS-125
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Kreuzberga am 03. August 2010, 21:33:07
@ Fornax: Positron = Anti-Elektron ≠ Anti-Proton (das Antiproton hat keinen eigenen Namen)

@ René: Die Standardreaktion bei der die allermeisten Antiprotonen im Weltall entstehen findet bei der Kollision hochenergetischer Protonen (also Protonen der kosmischen Strahlung) mit Nuklei des interstellaren Mediums statt. Es entstehen (unter den richtigen Bedingungen) zwei Protonen und ein Antiproton (plus ggf. Rest). Ziele für Kollisionen sind in den allermeisten Fällen Wasserstoff- und Heliumkerne.
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: redmoon am 16. Februar 2013, 14:13:31
Hallo,

bei ihren Untersuchungen des Supernovaüberrestes SN 1006 konnten Astronomen "Vorläuferteilchen" der kosmischen Strahlung ausmachen. Mehr dazu auf unserer Portalseite : 
http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/16022013140627.shtml (http://www.raumfahrer.net/news/astronomie/16022013140627.shtml) 

Schöner Grüße aus Hamburg - Mirko
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Gertrud am 03. Juni 2013, 21:49:55
Hallo Zusammen,
Galaktisches Knie und extragalaktischer Knöchel
Zitat
Das KASCADE-Grande-Experiment am KIT gibt Hinweise auf extragalaktische Komponente der kosmischen Strahlung. Das Messfeld KASCADE-Grande auf dem Gelände von dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Damit untersuchten die Wissenschaftler Teilchenschauer, die durch die Kosmische Strahlung ausgelöst werden.

(Foto: KIT)

Das Spektrum der kosmischen Strahlung mit Knie und Knöchel.
Zitat
Während das Knie für leichte und schwere Primärteilchen bei verschiedenen Energien auftritt, ist jetzt von KASCADE-Grande erstmals eine knöchelartige Struktur bei leichten Primärteilchen detektiert worden.
(Graphik: KIT)
Quelle:
http://www.kit.edu/besuchen/pi_2013_12897.php (http://www.kit.edu/besuchen/pi_2013_12897.php)

http://www.kit.edu/downloads/pi/KIT_PI_2013_053_Galaktisches_Knie_und_extragalaktischer_Knoechel.pdf (http://www.kit.edu/downloads/pi/KIT_PI_2013_053_Galaktisches_Knie_und_extragalaktischer_Knoechel.pdf)

Mit den besten Grüßen
Gertrud
Titel: Re: Kosmische Strahlung
Beitrag von: Rücksturz am 04. Januar 2020, 10:01:41
Ich denke hier passt es am besten:

"AIP und MPA untersuchten galaktische Radioobjekte

Von Harfen, Weihnachtsbäumen, einem wandernden Stern und den mysteriösen Strömen kosmischer Strahlung - Forscher am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP) und dem Max-Planck-Institut für Astrophysik Garching (MPA) haben galaktische Radioobjekte untersucht, die Formen wie Weihnachtsbäume und Harfen annehmen. Mit Hilfe dieser Objekte konnte die alte Frage beantwortet werden, wie genau sich kosmische Strahlung ausbreitet. Eine Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)."

(https://www.raumfahrer.net/news/images/RSHarfeetcTThomasAIPMeerKat.jpg)
Radio-Synchrotron-Harfe und Weihnachtsbaum im galaktischen Zentrum. Links: Die Synchrotron-Strahlung der Teilchen zeichnen die Magnetfeldlinien in der Form von Harfensaiten nach und machen sie so sichtbar. Rechts: Der Teilchen liefernde Stern bewegte sich von unten nach oben durch das Zentrum dieser Struktur und befindet sich jetzt an dessen Spitze. Die Teilchen strömen entlang der horizontalen Magnetfeldlinien nach links und rechts.
(Bild: T. Thomas (AIP) / MeerKat)


Weiter in der Pressemeldung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam:
https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/19122019145329.shtml (https://www.raumfahrer.net/news/astronomie/19122019145329.shtml)

Viele Grüße
Rücksturz