Gamma-ray Large Area Space Telescope - Wikipedia, the free encyclopedia

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William B. Atwood, Peter F. Michelson und Steven Ritz beschreiben in ihrem Artikel 'Window on the Extreme Universe' das Gamma Large Area Space Telescope (GLAST) und dessen Aufgaben, wenn es in das Weltall geschossen wird. Gammastrahlen haben die kuerzeste Wellenlaenge im elektromagnitischen Spektrum. Es koennte, so hofft man, in Zusammenarbeit mit dem Large Hadron Collider (LHC) die Zusammensetzung dunkler Materie herausbekommen, die fuer uns unsichtbar, den groessten Anteil an der Materie des Universums hat.

Dunkle Materie

Seit den dreissiger Jahren des vorigen Jahrhunderts war Astronomen klar, dass noch mehr im Universum existierte als mit blossem Auge und mit Instrumenten erkennbar war. Diese Materie besteht, so lautet die Theorie, aus supersymmetrischen Partikeln, die sich bei Zusammenstoessen gegenseitig vernichten und Gammastrahlen erzeugen. Diese von Gammastrahlen aus anderen Quellen zu unterscheiden, ist Aufgabe des neuen Teleskops.

Mini Schwarze Loecher

Dies ist reine Spekulation: Wenn schwarze Loecher schrumpfen, wird aufgrund der Kombination von Schwerkraft mit Quantenfluktuation Energie freigesetzt, die am Ende zu einer dramatischen Explosion fuehrt. GLAST versucht diejenigen herauszufinden, die in unserem Zeitraum explodieren, um die Verbindung von Quantenmechanik und Schwerkraft zu erklaeren.

Extra Raumdimension

Im Falle, das unser Universum sich in einem multidimensionalen Raum befindet, koennen Materie und Elektromagnetismus die Grenzen unserer Dimensionen nicht durchbrechen. Gravitation, also Schwerkraft, kennt diese Einschraenkung nicht. Verwandte der Gravitationspartikel in unserem Raum, Kakuza-Klein Partikel, koennen sich in einem hoeherdimensionalen ausbreiten. Wenn eine Supernova ihre Energie an diese Gravitonen abgibt, kann GLAST dies herausfiltern.

Uebertretung der speziellen Relativitaet

Normalerweise bewegen sich hochenergetische und niedrigenergetische Partikel mit gleicher Geschwindigkeit im Vakuum. Dies kann jedoch in der Quantentheorie der Schwerkraft anders sein, die Raumzeit ebenfalls. In diesem Falle koennte GLAST anhand von Gammastrahlen, die sehr lange durch das Universum reisen, unterschiedliche Geschwindigkeiten ermitteln.

Materie unter extremen Bedingungen

Gigantische schwarze Loecher sind gewoehnlich im Mittelpunkt von Galaxen zu finden und mit der Geburt und Entwicklung von diesen verknuepft. Wenn ein schwarzes Loch durch Aufnahme umgebenden Gases weiter waechst, kann es den Kern der Galaxis entzuenden. Energie-Output an Gammastrahlen, der dadurch entsteht, dass vom schwarzen Loch ausgestossene fast lichtschnelle Energie-Partikel auf Photonen mit niedriger Energie stossen, kann so hoch sein wie der Energie-Output aller Sterne einer Galaxis ueber das ganze elektromagnetische Spektrum. GLAST versucht die Frage zu klaeren, warum die Partikeljets so lange am Rand des schwarzen Loches erhalten bleiben. Wo und wie wird kinetische Energie der Jets in Gammastrahlen umgewandelt?

Gammastrahlenausbrueche

Sie kommen wie aus heiterem Himmel und aus allen Richtungen und danach nicht wieder. Ursache scheint die Geburt schwarzer Loecher in den Kernen massiver sterbender Sterne zu sein sowie die Verschmelzung binaerer Neutronensterne oder Schwarzer Loecher. Eine Aufgabe von GLAST wird es sein, dies auseinanderzuhalten.