For thousands of years, man has observed and measured, admired
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For thousands of years, man has observed and measured, admired
e c a p s o t y k s m o r F l e m m i H n e d r Übe ins All s a h n a m , rs a e y f o s d n sa u o th For d e ir m d a , d re su a e m d n a d observe rmaß ve d un e et ht ac ob be en hr Ja n vo de en Taus rte der Mensch den Himmel. Er bewunde und fürchtete die Himmelskuppel, nen er St an l ah lz ie V re ba er nd rä ve un ne von der ei land betrat eu N . ab rg vo ns be Le s de us m th hy R den ch si ss da , ng lu el st or V r de it m t af ch ns die Wisse . en eg w be m au R en ig es ri m ne ei in Erde und Sterne ild, Zunächst musste das ursprüngliche B xsternen Fi it m r ne ei in ch si e nd fä be et an Pl r unse besetzten Glocke, aufgegeben werden. h ic h w n o n e v a e h f o e m o d a and feared d e m th ry rs a st f o d n u ro an immutable , ct fa in t, a th g in in g a Im . fe li his e m sa a in e v o m rs a st d n a the Earth . sy a e n e e b t o n s a h ce a sp e rg la extremely s u io v b o e th p u e iv g to ry It was necessa enschen einen Himmel, M die n ete ht ac ob be lon by Ba en alt Seit dem n schienen. Altem ge we be zu de Er die um ne er St die h an dem sic m, in dem sich Do ein er od ke oc Gl e ein es r wa lge fo Glauben zu hstraße war der Weg ilc M e Di n. de fan be ne er St r re ba ht sic tausende en Mythologie sch hi iec gr r de ch Na el. m m Hi n de in der Seelen h der Göttermutter ilc m ter ut M r de s au ße tra hs ilc M die entstand 43 durch Kopernikus 15 e rd wu d bil elt W e sch tri en oz ge es Hera. Dies i widerlegt - dem lile Ga o lile Ga rch du tig ül dg en d un t erschütter Teleskop betrachtete. ein rch du el m m Hi n de r de , en sch en ersten M und des Mondreliefs Die Beobachtung von Sonnenflecken neut und brachten das er elt W r de n vo g un ell rst Vo die n erweiterte um die Sonne) ins h sic t eh dr de Er ie (d d bil elt W e ch ris heliozent higerer Teleskope sfä ng stu lei er m im atz ns Ei n de rch Spiel. Du beispielsweise e wi er rp Kö n he isc sm ko ue ne an m entdeckte er Jahren des vorigen 20 n de in t ers r tu Na e hr wa n re de , Galaxien Jahrhunderts verstanden wurde. e th t a s a w t e n la p r u o t a th n o percepti . rs a st d e x fi f o re e h sp a f o centre The Milky Way AAO/C&E Photos th pole Circumpolar around the celestial sou FUJII/C&E Photos e er h w y sk a ed ey rv su an m , n lo y ab B Since ancient th. ar E e th d n ou ar e ov m to ed em se s the star on e m do a or ll be a as w it s, ef li be to According e th , id la in e ar s ar st e bl si vi of ds n sa which thou in jo to ls u so ad de by n ke ta th pa e th Milky Way by d ea pr es id w k il m ’s er h ot m e th or heaven as w ld or w e th of on si vi ic tr en oc ge is Hercules. Th and is es th s s’ u ic n er op C h it w , 43 15 in shattered the , ei il al G eo il al G to ks an th y el iv it n collapsed defi the e rv se ob to e op sc le te a d se u e av h first person to ief el r of , n u S e th on s ot sp of n io at rv sky. The obse of d se po m co el od m a e ak st at t pu , n on the Moo and e or m s pe co es el t of se u e h T . es er h perfect sp ith w se er iv n U e th te la pu po l il w l fu er more pow true h ic h w es xi la ga as ch su , es di bo ic new cosm 20s. 19 e th in od to rs de n u be ly on l il w nature e M82 by the Chandra Space Telescop NASA/CXC/JHU/ESA/STScI/Aura/HHT/JPL-Caltech/Univ. of Arizona en Lichtjahren Aus einer Entfernung von 12 Million ren Licht als eine ba ht sic im 82 M ie lax Ga die t ein ch ers itzer und Chandra Sp en lit tel Sa e Di ie. lax lga ira Sp e är irregul rot-Spektrum ist fra In im ld: Bi s re de an nz ga ein len ül enth n von einer Wolke be ge um el, m m Hi am ie lax Ga te lls es die he ung kalter Gase (hier in rot). Die Beobacht gen Ausstoß von lti wa ge en ein igt ze g un hl tra ns ge nt der Rö ntrum der Galaxie Ze m de s au s Ga em iß he ad Gr en on Milli ernexplosionen (in blau), dass aus einer Reihe von St von aus, dass eine da n he ge en m no tro As s. us m en m m sta onen Jahren zur illi M 0 10 r vo xie ala -G 81 M r de it m Kollision t hat, die am Ende hr fü ge ne er St r re we sch er ich re hl za Geburt chtliche Mengen trä be d un n rte die plo ex ns be Le en rz ihres ku ultierten. Materie aus der Galaxie herauskatap years, t gh li on li il m ve el tw om fr d ve er bs O r la gu re ir an as t gh li e bl si vi in rs M82 appea and er tz pi S es it ll te sa ce pa S . xy la ga al ir sp age: im t en er ff di ch u m a al ve re a dr an h C galaxy in infrared, it is the most luminous gas in the sky, bathing in a cloud of cold ion and dusts (here in red). The observat up on ti ec ej s u do en em tr a s al ve re so al in X-rays ctic la ga e th om fr g in m co s ee gr de of s to million uced od pr as w t rs u tb ou r la el st A . e) u bl centre (in o, ag rs ea y on li il m ed dr n u h e on g, in by a skimm r te n u co en l ia st le ce is h T . xy la ga 81 with the M ars, st ve si as m s ou er m u n of h rt bi e th provoked es ti ti an qu t an rt po Im . ae ov rn pe su to evolving in xy la ga e th om fr d te ec ej e ar r te at m of stellar at millions of kilometres per hour. NASA/CXC/JHU/D.Strickland Composite image of the M82 galaxy ar w ts er nd hu hr Ja . 18 s de de En m zu is B tbare die reale Welt begrenzt durch das sich hel sc er H m ia ill W e et fn öf er n an D . um Spektr e einen neuen Weg, indem er eine erst Wellenlänge vorstellte, die für das Infrarot. s da t: is ar tb ch si un e ug A he ic hl sc en m Später folgten Spektralbereiche s hin von Ultraviolett, Röntgenstrahlung bi ige äh sf ng tu is le es bt gi te eu H n. le el w io zu Rad sher Instrumente für jeden Bereich, die bi len. ül th en s el m im H s de er ild B e kt ec td unen Über das t h c i L e r a b t h c i s hinaus … th , ry tu n ce 8 1 e th f o d n e e th l ti n U t a h w to d e it m li s a w d rl o w l a the re our eyes could see of it. d e n e p o n e th l e ch rs e H m Willia re fo e th to g in g n ri b , y a w w e a n to le ib is v in , th g n le e v a w a first . d re a fr in e th : e y e n a m u h e th s e v a w io d ra s, y a -r X t, le io v Ultra followed later, revealing . y sk e th f o s e g a im d e ct e sp unsu d n o y e B … t h g i l e l visib s r e g n e s s e m w Ne th , ry tu n ce 0 2 e th f o g in n in g e At the b ic sm co f o ce n te is x e e th Victor Hess discovers ly n o t o n is It . re e h sp o tm a e rays ionising th r, e tt a m f o s ck e sp f o t u b question of light, s n to ro p : y sk e th m o fr g in m of particles co , s… n ro ct le e i, e cl u n s m to and other a , h rt a E e th rd a b m o b d n a s o cross the cosm n o ti a rm fo in f o s e rc u so w offering as many ne on the Universe. The Magic telescope ASPERA/R. Wagner, MPI for Physics, Munich netic ag om tr ec el e th of t” gh li of ks ec sp t Gamma rays are the “las often is on si is em r ei h T . es on c ti ge er en t spectrum, the mos lsars, pu , ae ov rn pe su : ts en ev t en ol vi to d linke space i rm Fe e th by d pe ap m e er h … ei cl u active galactic n lactic ga e th g on al on si is em se u ff di t h ig telescope in 2008. The br s with le ic rt pa c ti ge er en ry ve of n io ct ra te plane comes from the in phere os m at e h T . xy la ga r ou of t en m n ro the interstellar envi werful po t os m e th s, es el h et on N s. y ra a m stops most of gam rticles pa of s er ow sh g n ci u od pr s, er y la er interact with its upp bluish a it em ey th , en h T r. ai e th in t gh li sometimes faster than ound by gr e th on ed ct te de be n ca h ic h w t Cherenkov ligh in the pe co es el t ic ag M e th e, er h as ch su s specialised observatorie ia. Canary Islands, or H.E.S.S in Namib NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration s Panorama of the sky in gamma ray en Spektrums und ist somit ch tis ne ag m ro kt ele s de de En ste er ob Die Gammastrahlung markiert das rnovae, in aktiven Galaxien pe Su e wi n sse ni eig Er en m tre ex i äußerst energiereich. Sie entsteht be n aktuelles Bild hat Ei f. au g un hl tra as m m Ga ist we ße tra oder Pulsaren. Auch unsere Milchs hren die Forscher fü en hl tra as m m Ga e es Di . ld) Bi e fgenommen (sieh das Fermi Space Teleskop in 2008 au r Galaxie zurück. de s Ga n re lla ste ter in m de it m n he ergetischen Teilc auf die Wechselwirkung der hochen auf die Erdatmosphäre se die nn we n, ise we ch na g un hl tra en die Gammas Auch erdgebundene Teleskope könn Licht, erzeugt. vko en er Ch s da , itz Bl en ich ul blä und dabei einen trifft, einen Teilchenschauer auslöst n Kanarischen Inseln de f au ic ag M iel isp Be m zu n rie ato Diese Ereignisse, beobachten Observ oder H.E.S.S. in Namibia. Kosmische Spurensuche ess H r to ic V e kt ec td en ts er nd hu hr Ja . Zu Beginn des 20 len al s au s un e di g, un hl ra St e ch is sm die ko eser di n he ilc Te ie D . rt ie rd ba m bo n ge Himmelsrichtun ischen sm ko , en ch is nt ga gi in n se üs m g un Strahl acht br ge n te ei gk di in w ch es G e st ch hö f Beschleunigern au geklärt. un ch no er ab t is t nf ku er H ue na ge worden sein. Ihre NASA/Dana Berry, SkyWorks Digital e n lo a g in rk o w r e g n lo o n re a rs e m o n ro st a s, e m ti rn e d o With m r fo g in it a w r o , ts n e v e t ic d re p r e tt e b to ta a d g n ri e th a g ly ss le tire s, e p o sc le e T . n e p p a h to n o n e m o n e h p l ia st le ce a r fo ts h ig whole n l a e v re to m e th w o ll a rs o ct te e d e v ti si n e -s ra lt u d n a s e it ll sate ld u o w t a th s ie rg e n e h it w s le ic rt a p y n ti p a tr to s, ct je b o le invisib s. e ri to ra o b la r u o in ce u d ro p re to le ib ss o p im e b s e m ti e som troparticles as g in at ler ce ac le ho k ac bl e siv as m Artist’s view of a super Xxxx Xxxx NASA/S.Pineault, DRAO s r e w s n a r e Oth develop s st ci si y ph , es ri eo th r ou rm fi n co o T the on or a en om en ph re ra on d se cu fo experiments icult ff di y el em tr ex e ar h ic h w s le ic rt pa detection of gy er n -e h ig h om Fr . os in tr eu n as ch su to observe, ic ot ex to n ow kn n u is in ig or s o’ h w cosmic rays, rays, a m m ga to es av w al n io at it av gr om particles, fr s u io ec pr e ar ” rs ge n se es “m ic sm co all these new l as clues el w as , se er iv n U e th on es rc u so n informatio r. te at m g n di n ou rr su e th of re u at n on the real se er iv n U e th of s re u ct ru st e rg la They help us to probe roparticle st A r. te at m of s m is an h ec m st le al and the sm nites. physics is the science of the two infi Xxxxxx Cephea Nebula CTA1 … g n a B g i B e h t m o r f Live , ry o e th g n a B ig B e th to g Accordin o g a rs a e y n o li il b .7 3 1 rn the Universe was bo Direkt nach dem Urknall The cosmic microwave background r, e tt a m f o s le ic rt a p t rs fi ry e v and with it the e v a w ro ic m ic sm co e th s A . visible and invisible s le ic rt a p l a ti n e ss e se e th f o e background, som s e ss e n it w e th re a y e h T . in a m and waves re o g to s u le b a n e d n a ry to is h ’s of our Universe . ts n e m o m t rs fi ry e v s it to e back in tim Nach der Urknalltheorie entstand hren das Universum vor 13,7 Milliarden Ja d un en ar tb ch si n te rs re le al e di m ih it und m at n io at di ra e av -w ro ic m c li re a in The Universe bathes d. n ou gr ck ba e av w ro ic m ic sm co e a temperature of 2.7 Kelvin: th sion is em s ou in m lu t rs fi e th of o h ec e shows th re u ct pi is h T ts ch re er D n. en th e unsichtbaren Materieteilche er w s on ot ph e h T d. ol rs ea y , when 380 000 se er iv n U e h t of ld co e m im Bild dargestellte kosmische co be ad h h ic h w a m as pl e iv at last to escape the primit le ab s. u to e ac Mikrowellenhintergrund hat eine sp gh u ro th el av tr to em enough, allowing th e ob pr e ac sp ck n la P e th , es it ll te sa Temperatur von 2,7 Kelvin. Er stellt P Following the Cobe and WMA re r tu da ra s pe um m rs te ve e ni th U s ty de vi g ti un si n hl se ra h St e ig st h te die äl measures with a very t rs fi ry ve e th of os y rz br ku em e , se hm er na iv und erlaubt eine Momentauf fluctuations of this young Un ry of to is h e et pl m co e th e ac tr es re es to di , l er se ev ib le galaxies clusters. How nach dem Urknall. Überb mes, ti r de ol en ev to e rv se ob to ry sa es g, ec hlun the Universe, it is n Ereignisses, egal ob Teilchen oder Stra eutrinos n ct te de d an , ed pl u co e er w n io at di r and ra te at isse m tn nn en h ke w Er ue ne n er ch rs Fo n de n te könn erse. iv n U y rl ea is th of es av w al n io at it and grav liefern. zur Entstehung des Universums NASA/WMAP/C&E Photos The Planck satellite ESA/C&E Photos te Licht Forscher gehen davon aus, dass das ers Reisen durch das 380.000 Jahre nach dem Urknall auf und WMAP All ging. Wie seine Vorgänger Cobe noch größerer misst derzeit der Planck Satellit mit ngen Empfindlichkeit Temperaturschwanku rden als dieses jungen Universums. Diese we kturen Ausgangspunkt für die späteren Stru tte Geschichte im Kosmos angesehen. Um die komple des Universums zurück zu verfolgen, kala ist es notwendig weiter auf der Zeits rahlung zurück zu gehen, als Materie und St von noch vereinigt waren. Die Messung avitationswellen hochenergetischen Neutrinos und Gr sollen darüber Aufschluss geben. s m s y l c a t a c c i m s o c m o r f d n A … , rs a ls u p s, n o si lo p x e e a v o Supern s… le o h ck la b s, ie x la a g e iv act h it w d te la u p o p is e rs e iv n The U . a n e m o n e h p t n le io v ly e m e tr ex s le ic rt a p h it w s u rd a b m o b They , y rg e n e l a ss lo co a h it w d e rg a ch to se o cl s e ti ci lo e v t a d te ra accele …und über kosmische Extreme tive Supernova-Explosionen, Pulsare, ak versum ni U s da er ch Lö ze ar hw sc n, ie ax al G r ist voller extremer und spektakuläre Phänomene. Sie sind der Ursprung hochenergetischer Teilchen, deren Untersuchung Aufschluss über die se is gn ei Er en em tr ex er es di en sm ni Mecha liefen soll. the speed of light. cosmic monsters. NASA/CXC/NRAO/NOAO/AURA/C&E Photos Composite image of Supernova 1006 which ar st a y sk e th in ed ar pe ap e er th In 1006 was visible in daylight, surpassing a, ov rn pe su a t: h ig n at s es tn h ig br Venus’s , re fo be rs ea y 00 70 ar st a of n io os the expl e leaving in our sky still today a spher rs. ea y tgh li 60 of er et am di a of on si in expan In 2003, the telescope H.E.S.S made ft of this gamma-ray map of what was le rpio co S in ed ar pe ap h ic h w a, ov rn pe su another n ow sh e av h s n io at rv se ob ch u S 3. 39 in year very at d te ra le ce ac e ar s le ic rt pa d ge ar that ch ae, ov rn pe su ch su of re co e th in es gi er high en rt pa of e rc u so e th be ld u co ey th at th proving . of the cosmic radiation in our galaxy am Himmel, Im Jahre1006 erschien ein „Stern“ bei Nacht die Helligkeit der selbst bei Tage sichtbar war und ova, der Venus überstrahlte: eine Supern bleibsel dehnen sich die Explosion eines Sterns. Ihre Über n über 60 Lichtjahren aus und füllen heute einen Raum vo er Supernova Durchmesser aus. Das erste Bild ein mmastrahlung im „Licht“ der hochenergetischen Ga op aufgenommen wurde 2003 mit dem H.E.S.S.-Telesk se zeigen, dass Teilchen (siehe Abb.). Beobachtungen wie die Energien beschleunigt in solchen Supernovae auf sehr hohe hen Strahlung werden und somit auch zur kosmisc . in unserer Galaxie beitragen könnten rnova shell in TeV gamma pe su a of 04 20 er mb ve No in e ag First im mibia rays by the H.E.S.S telescope in Na / ASPERA H.E.S.S Collaboration / ASCA satellite s u to l a e v re rs e g n e ss e m These l a re f o s m is n a ch e m te a m ti n i e th s r a t s f o t r a e h e h t In Im Innern der Sterne le ic rt a p s, e z la b r a e cl u n o Therm n a d n se y tl n e n a rm e p rs a st e th factories, … rs e g n e ss e m f o r e b m u n le b a v e unbeli m o fr g in m co t h g li e th ly n o e il h W to le ib ss e cc a is ce a rf su r a ll the ste ch su s le ic rt a p e m so s, e p o our telesc m o fr ly ct e ir d s u to e m co s o in tr as neu s u g n li b a n e , rs a st f o s rt a e h e th . ts e cr se ir e th f o st e p e e d to unlock the Borexino collaboration/INFN/ASPERA Kernfusion und Teilchenerzeugung – im Sterninneren laufen für uns unsichtbar eine Vielzahl von physikalischen Prozessen ab. Neutrinos, die dabei entstehen, können die Sternematerie ungehindert passieren, da sie mit Materie nur schwach wechselwirken. Sonnenneutrinos haben es uns ermöglicht, die Fusionsprozesse im Innern der Sonne zu entschlüsseln. View into the BOREXINO detector The Sun rahlung Abgeschirmt von der kosmischer St et das und sonstigen Störungen, beobacht en Gran Sasso sch ni lie ita im t en rim pe Ex oxin re Bo e. Untergrundlabor Neutrinos der Sonn NASA/ESA/SOHO/EIT/C&E Photos erer Detektor öß gr l vie hr se ein ist t nf ku Zu die r Fü Neutrinos dieser Art geplant, der es uns erlaubt dieren. von weiter entfernten Quellen zu stu and with al tr eu n r, te at m h it w y kl ea w g in ct Intera s u s os cr os in tr eu n ic sm co of s on a tiny mass, milli n io at di ra e th om fr ed ld ie h S y. tl en perman orexino B e th s, le ic rt pa er h ot y an m by d ce produ om fr g in m co os in tr eu n ts n u h t en m experi d n u ro rg de n u e th of om tt bo e th at , n the Su t os m al g in ap sc E y. or at or ab L so as S Gran to y ar tr n co , n u S e th om fr y sl u eo n ta instan r te af ly on ar st e th om fr t ou e m photons which co one st la n ca h ic h w s es oc pr g n pi m bu g a lon e th on s u rm fo in os in tr eu n , rs ea y million em. th d te ea cr h ic h w s on ti ac re r ea cl u on therm to study s u s w lo al so al t en m ri pe ex of d n ki This of e tr n ce e th at rn bo e ar h ic h w os in neutr , n io at gr te n si di e iv ct oa di ra by th ar the E erties op pr s u io er st y m e th e n fi de er tt be or to ange ch re u at n r ei th s a ch su s, le ic rt pa e es of th called oscillation. r o f g n i k o o L r e t t a m k r a d Suche nach e i r e t a M r e l k n u d der bt ei bl n de ho et M n le el on ti en nv ko Mit tbar. ch si un s un r fü s um rs ve ni U s de il größte Te aus, n vo da n he ge en m no ro st A r de le el Mod s aus dass etwa ein Viertel des Universum nicht sichtbarer Materie besteht. eit rz zu t is ie er at M en kl un D er es di e Die Natur eis bleibt hw ac N n re de d un ar kl un g lli vö ch no eine Herausforderung. NASA/HHT/C&E Photos Hunting Dogs Galaxy - M51 Abell cluster 520 e rs e iv n U e th f o st o m t a Our observations show th r e tt a m rk a d A s. e p o sc le te r u o is undetectable with ct te e d e w h ic h w f o ce n se re p emitting no light but the NASA/CXC/CFHT/C&E Photos . ss a m ’s e rs e iv n U e th f o would represent 25% s, le ic rt a p n w o n k n u f o d se o p This matter could be com h it w ly k a e w ry e v ct ra te in y e ungraspable since th fy ti n e id to n e th is e g n e ll a ch e h visible matter. T f o n io ct ra te in e th to d e k n li phenomena directly r. e tt a m rk a d f o s ck e p s se e th s ou in m lu r ei th of s as m e th g n di ar Reg matter, galaxies turn too fast. d, te ec sp re be to s w la n io at it av gr e th For part t an rt po im an in ta n co en th st u m they es u cl y an M . r” te at m k ar “d e bl si vi of in se er iv n U e th s, u h T . ea id is th d te or supp matter, e bl si vi of 5% ly on of e ad m be ld wou of % 70 e m so d an r te at m rk da of 25% ”. gy er en k ar “d ic at m ig en e or m n ve an e dark ct te de to s u le ab en s od h et m al er Sev matter in an indirect way. cture pi e th , er st u cl 0 52 ll be A e th r fo e, Her ary n di or of on ti bu ri st di e th d re in s show duced de r te at m rk da e th e u bl in d an r te mat thanks to gravitational lens effect. tenden Materie, Betrachtet man die Masse der leuch n Gravitationsgesetzen rotieren Galaxien zu schnell. Um de en wesentlichen Rechnung zu tragen, müssen sie ein ele Hinweise stützen Teil Dunkler Materie beinhalten. Vi ich fünf Prozent diese Idee. Demnach bestehen ledigl barer Materie, ht sic s au s m rsu ive Un s de se as M der gesamten 70 Prozent aus re ite we d un rie ate M ler nk Du s au 25 Prozent ergie. der noch rätselhafteren Dunklen En n uns, die Dunkle Verschiedene Methoden ermögliche essen. Am Beispiel des Materie auf indirektem Wege zu m ses Bild die Verteilung Abell 520 Galaxienhaufens zeigt die Materie (blau). normaler Materie (rot) und dunkler ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu Escaping magnetic storms in s n to o h p a m m a g , e rs e iv n the U travel in the cosmic vacuum . n o ti a rb u rt e p o n st o lm a h wit r e g ig tr s e n o c ti e rg e n e st o m e Th n e h w s e sh a fl t h g li v o k n re Che - artist’s view CTA, the Cherenkov Telescope Array they enter the atmosphere, le ic rt a p ry a d n co se e th to e du showers they produce. Hunting for this fugitive signature led to the invention s e p o sc le te ry a n o ti lu o v re w of ne with high-speed detectors. Representation of a pulsar NASA /Fermi LAT Collaboration ic sm co e u tr e ar s ar ls pu as ch su s ar Some st s le ic rt pa gy er n -e h ig h ry ve g n ti ec ej catapults, e, ac sp or d n ou gr om Fr s. on ot ph d an e th ct se di to s u le ab en es op sc le te a new gamm in e ac pl ke ta h ic h w s se es oc pr on ti accelera the heart of these ultra dense stars. h it w ed n bi m co ds el fi ic et n ag m l fu Power r fo e bl si on sp re e ar on ti ta ro ar ls pu the fast d an s le ic rt pa gy er en h ig h of on si is the em ay rr A pe co es el T v ko en er h C e h T s. y gamma-ra w lo al l il w s or ct te de ve ti si n se ry ve h CTA, wit s, ar ls pu g n di n ta rs de n u in ts en m ce n new adva cts je ob ct pa m co , cs si y ph es ol h k ac bl but also environment, supernovae… s e i g r e n e e g u H ftig kosmische Katapulte, ha hr wa d sin , re lsa Pu iel isp Be m zu Einige Sterne, wie erenkov-Teleskope Ch ue Ne . en oß sst au en on ot Ph d un die sehr hochenergetische Teilchen wie vom Weltall aus diese de Er r de n vo hl wo so es, n he lic ög und Satelliten erm Kombination mit in r lde tfe ne ag M e m tre Ex n. re sie Beschleunigungsprozesse zu analy chenergetischen ho r de en nd sse Au s da r fü d sin rs der schnellen Rotation eines Pulsa s Zukunftsprojekt Da . ich rtl wo nt ra ve g un hl tra as m m Teilchen und der Ga p Array (CTA). ko les Te vko en er Ch s da ist en m no der Gamma-Astro Riesige Energien de je ie w e si da n, de er w gt ol rf ve ck uelle zurü Q r zu kt re di nn ka ng lu ah tr as m am G rt. ue hq rc du ig lin ad gr m uu ak V e ch is andere Form von Licht – das kosm t. ös el sg au er au ch ns he ilc Te er är nd d ein seku ir w e, är ph os tm da Er e di f au e si ft if Tr ch dieser na gd Ja ie D . ht ic -L ov nk re he C s da , Dabei entstehen blaue Lichtblitze eskope. el -T ov nk re he C r de g un nd fi Er r zu flüchtigen Spur führte ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu to y it n u rt po op t rs fi e th as w a ov rn pe The 1987 su ctly re di g in om C . ct je ob r fa a om fr os in detect neutr us le ab en s le ic rt pa e es th s, ar st of re from the co of es rc u so t en ol vi t os m e th to ss to have acce e er h n ee (s ae ov rn pe su as ch su se the Univer on w do in w ew n is h T … es ol h k ac bl in X-rays), raction te in k ea w e th by ed in ra st n co is se the Univer s on u m e th ct te de o T r. te at m h it w of neutrinos ry to sa es ec n is it , n io ct ra te in is th by d engendere ielded sh e ar h ic h w s, or ct te de ep de d an have huge smic co e th of se oi n d n ou gr ck ba e th of from part l ea id e th es m co be n ea oc e h T e. ac radiation on the surf ds environment to spread out thousan of e m lu vo a h it W s. or ct te de ve ti si of photosen e op sc le te ea rs de n u eT 3N M K e th one kilometre cube, year. a ts en ev of s ed dr n u h ct te de to le will be ab s, e y e f o s d n sa u o th e k li s, th p e Hidden in the d a se p e e d e th e is n ti ru sc rs some light detecto e k a w s u o in m lu le b ti p e rc e p im to detect the s. o in tr u e n f o n io ct ra te in revealing the e g u h d e ss o cr e v a h s le ic rt a p y These high-energ d e rb so b a r o d e rt e iv d g in e distances, without b ss o cr y e th , n e h T t. n e m n o ir v n by the intergalactic e e b l il w m e th f o n io ct a fr y the Earth, and a tin g n ri e sw n a : e g n e ll a ch e h T . a se detected under . e rs e iv n U e th f o ts e cr se st to some of the hotte s o n i r t u e n c i t a m g i n E ßerst äu er ik ys Ph n be ha s re ee M s de n fe Geschützt in den Tie chen. su zu os in tr eu N ch na um , rt lie al st lichtempfindliche Sensoren in le zu: ol lr pe op D ne ei de Er r de t m m ko rs Als Bestandteil des Detekto ium, ed M s al ch au t en di d un ab os in tr eu sie schirmt alles bis auf N dieser lle Fa Im n. ge in br zu n ke ir w el hs ec um Neutrinos zum W elöst, sg au er au ch ns he ilc Te er är nd ku se n sehr seltenen Ereignisse wird ei hweis ac N n de ng tu ch ba eo B n re de , ur sp und es entsteht auch eine Leucht n soll. ge in br er os m os K m de s au os in tr eu höchstenergetischer N Rätselhafte Neutrinos A Composite image of Supernova 1987 NASA/CXC/PSU/STScI/CfA ea telescope project rs de un eT 3N KM be cu re te m lo ki e Artist’s view of th ene Neutrinoquelle es wi ge ch na e zig ein r he bis d un ste Die er Supernova von 1987. die ist s m ste sy en nn So s re se un alb außerh en Prozesse, die zur m tre ex die ss da r, he sic h sic d sin r Physike ischen Quellen führen, sm ko in g un hl tra as m m Ga n vo g un Erzeug weisen, wird in der zu ch na sie Um . en ug ze er os rin ut auch Ne ut. Außerdem ist im ba ge t en im er xp -E be Cu Ice s da is kt Antar Tiefe das KM3NeT r ete M d en us Ta n re re eh m in r ee Mittelm men von einem Experiment geplant. In einem Volu n Lichtsensoren vo l ah elz Vi e ein n lle so r ete om kil Kubik uchtspuren von Le t er nd Hu ten rte wa er ch rli jäh n nach de kosmischen Neutrinos suchen. NASA y t i v a r g e l b a p s a r Ung n e s s a f u z r e Schw r ze ar hw sc ng hu te ts En e di ie w e en Extreme Phänom e Kollision di er od en on si lo xp ae ov rn pe Su , er Löch Zeit. d un m au R n er tt hü sc er ne er st en zweier Neutron n te lu hf rc du n le el sw on ti ta vi ra G te Dadurch ausgelös . um rs ve ni U te m sa ge s da se is gn ei als Echo dieser Er l al db Er n de um nd ru n ne en nt na le Gravitationswel ch kaum na el m im H n de h lic üd m er un n he horc en st rd ia ill m m de e di , ab en on ti ra ib V wahrnehmbaren hen. ec pr ts en rs se es hm rc du m to A s ne ei Teil black holes g gin er m by ed uc od pr s ve wa l na tio Simulation of gravita die Anwesenheit von Materie ss da , ibt re sch be rie eo sth tät ivi lat Einsteins Re ion zum Beispiel los xp ne ne er St ne Ei t. hr fü it ze um zu einer Krümmung der Ra it - erzeugen, ze um Ra r de n ge un m üm Kr ige nz wi sollte Gravitationswellen . Erfolg versprechend ist en eg ew rtb fo eit igk nd wi ch es tg ch Li die sich mit ometern auf der fer ter rin se La en oß gr n vo e ilf ith m insbesondere der Nachweis e Einstein-Teleskop nt pla ge s da iel isp Be m zu e wi e, tag Erde, im Weltall oder unter indend geringen hw rsc ve die t, ch rsu ve rd wi ten en (E.T.). Mit diesen Instrum n, die die Existenz se es m zu on isi äz Pr r ste ch hö it m n Bewegungen freier Masse n Katastrophen - bis he isc sm ko ten rn tfe en n vo nd ru fg von Gravitationswellen au hin zum Urknall - beweisen sollen. , n o ti a rm fo le o h ck la b a s a ch su a n e m o n e h p t n le io v st o m The e th e k a m rs a st n o tr u e n o tw f o n io is ll co , n o si lo p x e a v o rn e p su d te ra e n e g s u th s e v a w l a n o ti a it v ra g , o ch e n a s A . e k a sh e im -t space y rl a e n se e th to g in n te is L . e should flood the whole Univers o t le b a , ts n e m ru st in e v ti si n e -s ra lt u e m so s, n o ti ra ib v le imperceptib r, te e m ia d m to a n a f o th n o li il b record a fluctuation as tiny as a s. lt jo e rs e iv n U se e th fy ti n e id to r e rd o in ly ss le re ti y sk e th h watc of ce en es pr e th , ty vi ti la re al er n ge ’s n According to Einstei ion os pl ex ar st a , ce an st in r Fo e. m ti ematter bends the spac d ee sp e th at g in ov m es av w al n io at it should produce grav sts si n co em th ct te de to s on ti lu so e th of light. One of nd ou gr r de n u or e ac rf su th ar E e th at of putting in space, as ch su , ty vi ti si n se e em tr ex an of s er some laser interferomet ith w re su ea m to y tr ey h T t. ec oj pr pe ET, the Einstein Telesco ses, as m ee fr of t en em ov m al im es it n fi a high precision the in kles n ri w e m ti eac sp of ce n te is ex e th which would betray by en ev or e, ph ro st ta ca ic sm co ay aw r provoked by some fa ang. -B ig B e th k: oc sh t ea gr al di or im pr the ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu project Artist’s view of the Einstein Telescope David Fossé/Ciel & Espace Photos der Erdatmosphäre, it m n re die lli ko g un hl ra St n he isc Die Teilchen der kosm sich auf der Erde über r de , rd wi st elö sg au en lch tei är nd wobei ein Teilchenschauer von Seku a ein Teilchen pro etw r nu n gie er En n ste ch hö i be Da . kann viele Quadratkilometer ausbreiten baut, die möglichst ge n rie ato rv se Ob en rd we , ist n rte zu erwa Quadratkilometer und Jahrhundert Fläche vergleichbar e ein a etw die n, re to tek De en ln ze große Flächen abdecken. Mit 1600 ein größte Experiment eit rz de s da m riu ato rv se Ob r ge Au Pierre mit dem Saarland abdecken, ist das Strahlung. zur Untersuchung der kosmischen t n e m e d r a b m o Kosmisches B t ch ni er ab g, un hl ra St e ch is sm ko e di wir Seit über einem Jahrhundert kennen he Teilchen sc ti ge er en ch ho en us sa t ei gk di in w esch deren Ursprung. Mit beinahe Lichtg Quellen, en ch is sm ko en ch is nt ga gi n de ch durch das All. Auf der Jagd na leuniger ch es B n te öß gr e di es s al n, ge ni eu hl r besc die Teilchen millionenfach schnelle gebaut. en ri to va er bs O e er öß gr er m im n de auf der Erde können, wer s d o o l f c i m Cos Observatory A tank detector of the Pierre Auger ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu d e in a m re e v a h s in g ri o s y ra ic sm co t n le io v st o m e th , ry tu n ce For a y rg e n e e m e tr x e s, n io ct e ir d y sk e th ll a m o fr g n ri a e p p A . a mystery f o le b a p ca e rc u so e th g in d in F t. h g li f o d e e sp e th t a ce a sp ss particles cro n a th s ie rg e n e r e h ig h s e m ti s n o li il m t a s le ic rt a p se e th g n accelerati f o e n o is rs to ra le e cc a st e g ig b e th y b h rt a E e th n o d ce u d ro p those s. e ri to a rv se b o c ti n a ig g w e the main challenges of n ere, ph os m at h ig h e th h it w de tu ti al at Cosmic rays collide able is h ic h w , er ow sh r ai ed ll ca s le ic rt provoking a flow of secondary pa d of te ec sp u S s. re et m lo ki e ar u sq of s n to spread on the ground over te are ey th , ei cl u n ve ti ac es xi la ga of ts je being produced in emitting y of it il ab ob pr e th ce n si s ea ar ge u h g n hunted by observatories coveri . In ry tu n ce r pe d an re et m lo ki e ar u sq r detecting them is low: one pe ese th g n ki ac tr rs to ec et d 00 16 of st re fo the Argentinean pampas, a tory. va er bs O r ge u A e rr ie P e th s rm fo s secondary particle icles rt pa e es th of cs si y ph e th dy u st to s This novel instrument trie very e es th e er h w g in fy ti en id d an s, n io analysing their interact . high-energy cosmic rays come from bservatory Artist’s view of the Pierre Auger O s l o o t y r a n o i t u l o v Re d n u ro rg e d n u ir e th f o ss e In the darkn r o a e s e th r e d n u s, e ri to ra o b la w e n t n e v n i s st ti n ie sc , ce a in sp s r’ o ct te e d ir e th se a e cr in , ts n e instrum m o fr s e lv se m e th e e fr d n a sensitivity, r e tt a m e b ro p to s e is o n d n u backgro y ll a m si e it n fi n i e th , e rs e iv and the Un small or the infinitely large. C View of the CMS experiment of the LH CERN er ov sc di to ry sa es ec n is it r, te at m d To understan its of s le ru g in bl m se as e th , re u ct ru st its intimate g n ki ea br by r la u ic rt pa in , ts en n po different com omena en ph e rv se ob en th s st ci si y h P . em th ted ra le ce ac ed pe -s h ig h of s n io is ll co resulting from etre m lo ki 27 s it h it w , C H L e th N R E C particles. At articles p of el w je st te la e th is ce n re fe m u rc ci , 99 at s on ot pr te ra le ce ac l il w It . accelerators go l il w h ic h w t gh li of d ee sp e th of 9999991% d. n co se r pe es m ti 5 24 11 r to ra le ce round the ac l il w g n ri is th of rt ea h e th in e n do Experiments son, bo ’s gs ig H r fo g in ok lo r te at m e ob pr tly en rr cu e th of e m so r, te at m rk da d an antimatter most exciting physics questions. von Materie zu verstehen, ur kt ru St re ne in die d un ng tzu se Um die Zusammen werden Teilchen auf zu Da n. ge rle ze zu le tei nd sta Be re versuchen Physiker Materie in ih C am CERN ist mit einem LH r De . ht ac br ge n sio lli Ko r zu d höchste Energien beschleunigt un niger. Er beschleunigt leu ch es nb he ilc Te e ßt rö ltg we eit rz Umfang von 27 Kilometern der de gegenläufig durch nn da die , eit igk nd wi ch es tg ch Li r de Protonen auf 99,9999991 Prozent perimente am LHC Ex . en rd we ht ac br ge n sio lli Ko r zu den Beschleunigerring jagen und und dunkler Materie. rie ate tim An ch na n, he ilc Te s gg Hi suchen u. a. nach dem mysteriösen betrieben werden. NASA/C&E Photos e r ä n o i t u l o v e R Werkzeuge en, ch rs fo er zu s um rs ve ni U s re se un Um die Bausteine mente, ru st In re le ib ns se er m im d un ue ne erfinden Forscher en in ss lü nf ei ör St n vo ng ku üc dr er nt U r die zu eltall W im er od ee fs ie T r de in n, ie or at Untergrundlabor The International Space Station NASA/ C&E Photos Die technologischen Herausforderungen der Physiker stimulieren Wissenschaft und Industrie. Idealerweise finden dere, an ch au n ge un kl ic w nt ee gi lo no ch Te wissenschaftlich oder kommerziell man et nd fi So . en ng du en nw A re ba tz nu einige der Entwicklungen wieder in der medizinischen Anwendung oder der Umweltforschung, die bei der nen, ka ul V n vo n re ne In s de g un ch rs fo Er der Erdkruste oder der Beobachtung en. von Atmosphäre und Ozeanen helf s st ci si y h p f o s e g n e ll a ch l a The technologic s. st li a ri st u d in d n a s st ti n ie stimulate sc st e u q is th r fo e d a m ts n e m ri Devices for expe , m e th f o e m so r fo , d n a s se find other u r o s e o n a lc o v e d si in re lo enable us to exp , st u cr ’s h rt a E e th y d u st the human body, to s… n a ce o d n a re e h sp o tm a e th r o to monit ion view from the International Space Stat aterie betreiben M ler nk Du n he ilc Te ch na e ch Su r Zu bor in den Forscher in dem Fréjus Untergrundla s Detektor. französischen Seealpen den Edelweis dem absoluten he na r tu ra pe m Te e ein f au t hl kü ge Ab echselwirkungen W r he rsc Fo die en ch rsu ve kt un llp Nu chzuweisen, die na r tu ra pa Ap r re ih in n he ilc Te r se die ad entsprechen. Gr l ste ion ill m n ige ein n vo n ne tio Varia lüsse muss man nf Ei he isc ird rch du g un ör St he lic Jeg . Die dabei bei diesen Messungen ausschließen wendung bei der An ch au n de fin en or ns Se en elt ick entw nen oder Erforschung des Inneren von Vulka sserobservatorien wa ter Un in en rd we w. bz n ide m ra Py ng genutzt. zur Erforschung der Tiefseeumgebu CEA/IRFU/ASPERA Edelweiss bolometer Geteiltes Wissen s P IM W ic et th po y h by d ce du in s To detect the signal posing m co ly ib ss po s le ic rt pa ve si as m l ca theoreti s u éj Fr r de n u e, ad m s st ti n ie sc ss ei dark matter - Edelw near re tu ra pe m te a at g n ki or w s or ct te mountain, some de illionth m w fe a of s n io at ri va re su ea m to absolute zero, able round rg de n u e es h T s. on tr ec el w fe a t n u of a degree and co ple, am ex r fo t, en m n ro vi en l ea id an r fe laboratories also of . ts en m re su ea m n io at in m ta n co k for wea d to se u be n ca s or ct te de s y ra ic sm co d, On the other han r sea de n u s, id m ra py or s oe an lc vo de si probe in nment… ro vi en a se ep de e th dy u st to s ie or observat s e g d e l w o n k d e r a Sh Springel et al. /MPA Garching s u o ri e st y m a s e o D r? e tt a What is the nature of dark m ? e rs e iv n U e th f o n o si n a p x e e dark energy accelerate th g n a B ig B e th h it w If s? o What is the mass of neutrin , ry o st ’s e rs e iv n U f o n o ti ta n se re p re a d e p lo e v e d e w l, e d o m Because of dark matter, the structure c of the Universe seems like a giganti spider’s web. Accelerators? Astroparticle physics experiments? re Wherever the revelation of its natu will come from, it will for sure e completely change the ideas we hav r about matter, the Universe and thei common history. On the other hand, projects such as Laguna should shed d light on the secrets of neutrinos an s their strange properties. Who know if they will not open a new era in ? physics beyond the standard model s it d n a n o ti si o p m co s it t we have still questions abou ly b a b ro p re a s le ic rt a p ro st evolution at all scales. A r e tt e b e th m ro F s. e ri e st y m se e one of the keys of th w o fl ld u o sh rs e w o sh g n ti e e understanding of their fl s: in a m re n io st e u q a t u B . ts p ce torrents of new con y e th l il w r o s e ri o e th l a u ct a r u o will they comfort us in , g in is n o ti lu o v re s u th , cs force us to invent new physi s c i s y h p g n i v l o v E ? d rl o w e th f o n io is v r u o in once aga mysteriöse ne ei t ig un le ch es B ? ie er at M er kl Was sind die Eigenschaften Dun trinos? eu N n be ha se as M e ch el W s? um rs s Unive Dunkle Energie die Ausdehnung de rsums ve ni U s re se un te ch hi sc ge gs un kl ic die Entw Trotzdem die Theorie des Urknalls setzung en m am us Z er üb en ag Fr e el vi h oc gut beschreibt, verbleiben denn Fragen. er el vi ng ru lä K r zu ze ät ns A et et bi hysik und Entwicklung. Die Astroteilchenp stätigen be n ie or he T n le el tu ak re se un ir w en, ob Künftige Entdeckungen werden zeig üssen. m ln ke ic tw en t el W re se un f au t ch können oder eine völlig neue Si Moderne Physik @ afa, 2009 htbarer und Gebildet unter dem Einfluss von sic r Universum wie se un t ein sch er rie ate M r re ba ht sic un rimente der ein gigantisches Spinnennetz. Expe nigern werden unsere leu sch Be an d un ik ys ph en lch tei tro As iversum und Un s da , rie ate M die er üb is tn nn ke Er gend erweitern. dle un gr te ich sch Ge e m sa ein m ge re ih te wie z.B. das geplante en im er xp oe rin ut Ne d sin em rd ße Au dieser speziellen en aft ch ns ge Ei n de t jek ro -P na gu La iß, ob sie nicht we er W . ur Sp r de f au en lch tei er ist Ge eine neue Ära der Physik eröffnen? the Laguna project Artist’s view of one possible concept for ERA – www.aspera-eu.org ork for astroparticle physics ASP netw an ope Eur the and EC ApP of An exhibition torial committee Mardelet, Delphine Nguyen - Edi tion for Astronomy ine ocia Cél Ass ine, nch Lép Fre rie the , Valé AFA cel, by Lan ed e Produc Emmanuell h Miller, Carlos Pobes, ier Las Vergnas with the help from Katsanevas, Kyra Merkle, Debora Oliv ros & l Stav , noë mer Pied Gau Eric ier ier, Oliv soll s, Mar Fria s Maria Dolore ra Saftoiu & Gabriel Toma Scenario & texts: Arnaud Franck Seguin - 3D views: Alexand , Maurice Bourquin, Antonio Ferrer, & efer ot gho Sag ia Ber Alex mas ier, Tho i, soll olin Mar Ant aud & translations: Roberta ic research: Eric Piednoël, Arn Antonella Varaschin - Iconograph Jean-Luc Robert, Alexandra Saftoiu, Graphic design: Emmanuel Delort ASPERA/G.Toma/A.Saftoiu Dark matter distribution www.astroparticle.org