Winzige Lichtpunkte, gewaltige Faszination

Erlangen - Wir haben seinen Stern gesehen im Morgenland und sind gekommen, ihn anzubeten (Matthäus 2,2). Seit es Menschen gibt, sind sie fasziniert von den Gestirnen am Himmel, und sie versuchen, deren Bahnen zu erforschen. Vor etwa 2000 Jahren waren es „Sterndeuter aus dem Osten“, die nach Bethlehem reisten, um dem König zu huldigen, dessen Stern sie hatten aufgehen sehen.

Die heutigen Astronomen sind zwar meist immer noch viel unterwegs. Aber sie beobachten die Sterne nicht mehr mit bloßem Augenschein, sondern mit hochkomplizierten Apparaturen. Zum Beispiel mit dem H.E.S.S.-Teleskop in Namibia, dem größten jemals gebauten Teleskop seiner Art. Die Abkürzung H.E.S.S. steht für High Energy Stereoscopic System:

„Das sind mittlerweile fünf riesige Spiegel-Teleskope, an denen mehr als 160 Wissenschaftler aus aller Welt zusammenarbeiten“, erklärt Prof. Christopher van Eldik vom „Erlangen Centre for Astroparticle Physics“, wo die Erlanger H.E.S.S-Aktivitäten koordiniert werden.

Van Eldik ist Astroteilchenphysiker. Sein Fach befasst sich im Wesentlichen mit jeder Art von Strahlung, die aus dem Weltall kommt. Bei H.E.S.S. im Speziellen geht es um die sogenannte Gamma-Strahlung – „die mit Abstand energiereichste Strahlung, die wir auf der Erde kennen“, erklärt van Eldik.

Astrophysiker gehen davon aus, dass Gammastrahlen von natürlichen kosmischen Teilchenbeschleunigern wie Schwarzen Löchern, Doppelsternen, Pulsaren, Galaxienhaufen oder vielleicht auch den Relikt-Teilchen aus dem Urknall erzeugt werden.

Im Universum gibt es viele dieser natürlichen kosmischen Beschleuniger. Sie beschleunigen geladene Teilchen wie Elektronen oder Ionen auf weit höhere Energien, als die von Menschen gebauten Teilchenbeschleuniger erreichen. Wer jetzt spekuliert, es könnte sich bei der Erforschung der Gamma-Strahlung um den Versuch handeln, eine unermessliche Energiequelle für unseren Planeten anzuzapfen, „der ist total auf dem Holzweg“, sagt van Eldik. „Es geht um die ganz grundsätzliche Frage, wie überhaupt Materie, das Weltall und damit wir selbst entstanden sind“.

© Bernd Böhner

Die Erlanger Astroteilchenphysiker beschäftigt dabei besonders die Frage, wie Überreste von Sternexplosionen in unserer Milchstraße im Gammalicht leuchten. „Außerdem möchten wir helfen, die Natur der Dunklen Materie zu verstehen, die uns in großer Menge umgibt, deren Eigenschaften aber noch im Dunkeln liegen.“

Zudem übernimmt die Erlanger Gruppe zentrale Aufgaben im H.E.S.S.-Experiment, etwa in der Entwicklung der Aufnahme- und Analyse-Software, der Kalibration der aufgezeichneten Daten und der Präzisionsausrichtung der Teleskope.

Außerdem haben Erlanger Mitarbeiter einen Großteil der 875 Einzelspiegel montiert, aus denen der fünfte und jüngste H.E.S.S.-Spiegel besteht, der erst Ende September eingeweiht wurde. Er wiegt satte 600 Tonnen und hat einen Durchmesser von 28 Metern, das entspricht zwei Tennisplätzen.

Inzwischen hat das neue Teleskop schon die ersten Bilder von atmosphärischen Teilchenschauern aufgenommen, die von kosmischen Gammastrahlen oder von kosmischer Strahlung erzeugt werden. Und warum steht die Anlage ausgerechnet in Namibia? „Auf der Südhalbkugel haben wir einen viel besseren Blick auf unsere Milchstraße, von der besonders viel dieser Strahlung ausgeht“, erklärt van Eldik. „Außerdem ist der Nachthimmel dort nicht so hell wie bei uns“.

Und siehe, der Stern, den sie im Morgenland gesehen hatten, ging vor ihnen her, bis er über dem Ort stand, wo das Kindlein war. Als sie den Stern sahen, wurden sie hocherfreut (Matthäus 2, 9-10).