Was ist Hochenergie?

Die Strahlung, die wir "Licht" nennen stellt nur einen kleinen Bereich der gesamten elektromagnetischen Strahlung dar. Das gesamte Spektrum überspannt den Bereich der langwelligen (= niederfrequenten  = niederenergetischen) Radiostrahlung bis zu den kurzwelligen (= hochfrequenten  = hochenergetischen) Gammastrahlen.

Hochenergie wird gewöhnlich der Bereich oberhalb (d.h. zu höheren Energien) des Ultraviolettbereiches genannt und umfasst die Röntgenstrahlen und Gammastrahlen.

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Was ist Röntgenastronomie?

Die Röntgenastronomie befasst sich mit Phänomenen, die am Ende der Lebenszyklen von Sternen auftreten: Supernova Explosionen, Neutronensterne, und stellare Schwarze Löcher. Weit ausserhalb unserer eigenen Galaxis wird der Röntgenhimmel von aktiven Galaxien und Galaxienhaufen dominiert. Aktive Galaxien, wie Radio Galaxien, Seyfert Galaxien und Quasare beherbergen Materie-akkretierende, super-massereiche Schwarze Löcher in ihren Zentren, welche für die Aktivität verantwortlich sind. Galaxienhaufen gehören zu den grössten physikalischen Strukturen in unserem Universum. Normale Sterne und Galaxien können auch mit modernen Röntgenteleskopen untersucht werden. Sogar Kometen und Planeten in unserem Sonnensystem sind im Röntgenlicht sichtbar. 

Was ist Gammastrahlen-Astronomie?

Gammastrahlen sind die energiereichste Form der elektromagnetischen Strahlung. Die Gamma-Photonen haben etwa 10.000 mal mehr Energie als die Photonen des sichtbaren Lichts. Wenn man für Gammastrahlen empfindliche Augen hätte, würde der Nachthimmel sehr fremdartig aussehen - der Anblick stetig scheinender Sterne würde durch sich dauernd verändernde Strukturen und Objekte ersetzt werden. Die Gamma-Augen würden Sonnenausbrüche, Supernovae, Neutronensterne, Schwarze Löcher und aktive Galaxien sehen.
Die Gammastrahlen-Astronomie (oder eigentlich besser Gammastrahlen-Astrophysik) stellt eine einzigartige Möglichkeit dar, diese exotischen Objekte und die hochenergetischen Prozesse die sie begleiten zu erforschen. Indem sie das Universum in diesem hochenergetischen Spektralbereich erforschen können Wissenschaftler Theorien testen, nach neuen physikalischen Gesetzen suchen und Experimente "durchführen", die in Laboratorien auf der Erde nicht möglich sind.

Das Energiespektrum der Gammastrahlung überspannt mehr als sieben Dekaden, von typischerweise 500 keV bis zu mehr als 1 TeV. Es ist deshalb nicht überraschend, dass eine Vielfalt von Detektoren zum Nachweis der Strahlung in schmaleren Unterbereichen eingesetzt werden. Da die Gammastrahlung von der Erdatmosphäre absorbiert wird, erfolgen die Beobachtungen von Stratosphärenballonen oder Satelliten aus, die oberhalb der Atmosphäre messen.