Südpolkappe gibt kosmische Strahlung ab

Vom gefrorenen Boden der Antarktis geht eine mysteriöse Strahlung aus. Physiker wissen nicht, um was genau es sich dabei handelt, sind aber sicher, dass es sich um eine Art kosmische Strahlung handelt – hochenergetische Teilchen, die aus dem All stammen, die Erde durchdrungen haben und nun wieder aus dieser hervorbrechen. Die in der Physik bekannten Teilchen – also jene, die im Standardmodell der Elementarteilchenphysik enthalten sind – sollten dazu nicht imstande sein.

Es gibt zwar Niederenergie-Neutrinos, die unbeeinträchtigt viele Kilometer Gestein durchqueren können, doch Hochenergie-Neutrinos und andere hochenergetische Teilchen haben „große Wirkungsquerschnitte“. Das bedeutet, dass sie fast immer kurz nach dem Eindringen in die Erde gegen etwas prallen und nie auf der anderen Seite des Planeten herauskommen.

Seit März 2016 rätseln Wissenschaftler jedoch über zwei Ereignisse in der Antarktis, bei denen kosmische Strahlung aus der Erde hervorbrach und von der Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) detektiert wurden.

ANITA ist eine von einem Ballon getragene Antenne, die über dem Südkontinent dahintreibt und eigentlich kosmische Strahlung aus dem Weltall auffangen soll. Umso größer war die Aufregung und Überraschung in der Forschergemeinschaft, als das Instrument Teilchen detektierte, die aus der Erde statt aus dem All zu kommen schienen. Weil kosmische Strahlen das nicht tun sollten, fragten sich die Wissenschaftler, ob diese speziellen Strahlen eventuell aus bisher unbekannten Teilchen bestehen könnten.

In einem vor Kurzem publizierten Artikel wies ein Astrophysiker-Team von der amerikanischen Pennsylvania State University nach, dass es neben den zwei von ANITA detektierten Ereignissen auch noch andere derartige Vorfälle gegeben hat. Sie schrieben, dass IceCube (ein anderes, größeres Neutrino-Labor in der Antarktis) zu drei Anlässen ähnliche Teilchen detektiert, vor ihnen aber niemand diese Ereignisse mit dem Rätsel in Verbindung gebracht habe, das von ANITA aufgezeichnet wurde.

Durch die Zusammenführung der IceCube- und ANITA-Datensätze konnten die Forscher von der Pennsylvania State University berechnen, dass das Teilchen, das da aus der Erde hinausschießt, mit einer Wahrscheinlichkeit von weniger als 1 zu 3,5 Millionen ins Standardmodell passt.

Quelle: Scientific American, 29.09.18; http://tinyurl.com/yc8ovg88

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