MAGIC-Teleskope spüren Ursprungsort eines Teilchens aus schwarzem Loch von Blazar auf
165 Astrophysikern in 24 Forschungseinrichtungen aus elf Ländern, darunter laut einer Medienmitteilung auch Astrophysiker des Max-Planck-Instituts für Physik in München, ist es erstmals gelungen, die Quelle eines hochenergetischen kosmischen Neutrinos zu orten. Mit hoher Wahrscheinlichkeit entstammt das Neutrino einem Blazar, einem aktiven schwarzen Loch im Zentrum einer entfernten Galaxie im Sternbild des Orion. Die Entdeckung ermöglicht hatte die Kombination mehrerer Teleskope. Diese sogenannte Multi-Messenger-Beobachtung könnte auch den Schlüssel für ein ungelöstes Rätsel liefern: die Herkunft der kosmischen Strahlung.
Neutrinos sind Elementarteilchen, die bisher (zu Unrecht) für masselos gehalten wurden (siehe: solarify.eu/erkenntnisse-ueber-unser-universum-entscheidend-ergaenzen), die kaum mit ihrer Umgebung wechselwirken und sich daher nur schwer nachweisen lassen. In jeder Sekunde treffen etwa 60 Milliarden dieser flüchtigen Geisterteilchen auf die Fläche von der Größe unseres Daumennagels – und durchschlagen ihn glatt. Neutrinos lassen sich schwer fassen, der weltweit größte Detektor ist eine Anlage namens IceCube am Südpol. Dieses Experiment fängt pro Tag etwa 200 Neutrinos ein. Die meisten stammen aus der Sonne oder entstehen, wenn kosmische Strahlung – also Protonen, Elektronen und ionisierte Atome – auf die Erdatmosphäre trifft. Diese Neutrinos haben nur eine geringe Energie.
Am 22.09.2017 ging ein besonderes Neutrino ins IceCube-Netz: Seine sehr hohe Energie (ungefähr 290 Teraelektronenvolt) deutete darauf hin, dass es von einem fernen Himmelsobjekt stammte. Den Wissenschaftlern gelang es darüber hinaus, die genaue Flugrichtung des Neutrinos zu bestimmen. „Unsere Theorien besagen, dass Neutrinos immer zusammen mit Lichtteilchen, also Photonen, entstehen,“ sagt Razmik Mirzoyan,Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Physik und Sprecher des MAGIC-Forschungsverbundes. „Photonen sind Licht, also elektromagnetische Strahlung, die wir mit Teleskopen beobachten können.“
Der Neutrino-Alarm ging daher umgehend an zahlreiche Instrumente weltweit – in der Hoffnung, mit den Himmelsbeobachtungen den Ursprungsort des Neutrinos zu finden. Zunächst meldete das Weltall-Teleskop Fermi-LAT, dass die Flugroute des Neutrinos auf den bekannten Blazar TXS 0506+056 wies – ein Objekt, das energiereiche Gammastrahlen aussendet. Wie sich später mit dem Zwillingsteleskop MAGIC auf La Palma feststellen ließ, handelte es sich um Gammastrahlung in einem sehr hohen Energiebereich von mindestens 400 Gigalektronenvolt.