Tunka-Experiment

Tunka-Experiment

Das Tunka-Experiment misst Luftschauer, die durch geladene kosmische Strahlung oder hochenergetische Gammastrahlung ausgelöst werden. Es befindet sich in Sibirien in der Nähe des Baikalsees im Tunkatal. Das Tunka-Experiment fasst unter dem Namen TAIGA (english: Tunka Advanced Instrument for cosmic ray physics and Gamma Astronomy) mittlerweile fünf verschiedene Detektorsysteme zusammen: Tunka-133, Tunka-Rex und Tunka-Grande für geladene kosmische Strahlung sowie Tunka-HiSCORE und Tunka-IACT für Gammastrahlung.

Tunka-133

Tunka-133 ist der erste Detektor von TAIGA und wurde 2009 als Nachfolger von Tunka-25 eingeweiht. Tunka-133 ist ein 1 km² großes Messfeld aus 133 Photomultiplier-Detektoren, mit dem in dunklen, klaren Nächten das Cherenkovlicht der Luftschauer gemessen wird. Aus diesen Messungen lässt sich die Ankunftsrichtung, die Energie und die Art der kosmischen Strahlung rekonstruieren. Auf diese Weise soll mit Hilfe des Tunka-Experiments der Ursprung der hochenergetischen kosmischen Strahlung werden. Das Tunka-Experiment deckt in etwa den gleichen Energiebereich wie das KASCADE-Grande-Experiment am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) in Deutschland und wie der Oberflächendetektor von IceCube am Südpol ab, nämlich bis etwa 1 EeV. Allerdings benutzt Tunka-133 eine andere Messtechnik und kann so die Ergebnisse von KASCADE-Grande und IceCube unabhängig überprüfen.

Karte des Tunka-133-Experiments in Sibirien

Tunka-Rex

Tunka-Rex war zusammen mit Tunka-HiSCORE die erste Erweiterung im Rahmen einer von 2012 bis 2015 laufenden Helmholtz-Russia-Joint-Research-Group (HRJRG). Seit 2012 wurde es bis 2016 schrittweise auf insgesamt 63 Antennen ausgebaut, die die gesamte Fläche von Tunka-133 abdecken. Durch Vergleich mit Tunka-133 konnte gezeigt werden, dass die Radiomessungen von Tunka-Rex die gleiche Genauigkeit für die Energie der kosmischen Strahlung erreichen wie die Cherenkovlicht-Messungen von Tunka-133. Während die Cherenkovlicht-Messungen jedoch nur in klaren Nächten möglich sind, kann mit der Radiotechnik rund um die Uhr gemessen werden.

Tunka-Grande

Tunka-Grande ist ein Messfeld aus 19 Messstationen mit Teilchendetektoren, die vom mittlerweile beendeten KASCADE-Grande-Experiment stammen. Die Stationen sind ebenfalls innerhalb von Tunka-133 aufgebaut und messen stets gemeinsam mit den Radioantennen von Tunka-Rex. Durch diese Kombination verschiedener Messtechniken soll eine höhere Genauigkeit für die Eigenschaften der kosmischen Strahlung erreicht werden, insbesondere für deren Zusammensetzung.

Detektoren für kosmische Strahlung am Tunka-Experiment (TAIGA): Tunka-133, Tunka-Rex und Tunka-Grande

Tunka-HiSCORE

Tunka-HiSCORE verwendet das gleiche Messprinzip wie Tunka-133, allerdings mit deutlich empfindlicheren und genaueren Detektoren HiSCORE-Experiments. Insbesondere die höhere Zeitgenauigkeit führt zu einer besseren Winkelauflösung, die entscheidend für das wissenschaftliche Ziel ist: Mit Tunka-HiSCORE sollen Quellen hochenergetischer Gammastrahlung identifiziert werden. Erste Prototypstationen von HiSCORE wurden 2012 ausgebaut und seit 2016 sind 29 Stationen auf einer Fläche von 0,3 km² in Betrieb. Ein weiterer Ausbau ist für 2017 geplant.

Tunka-IACT

Tunka-IACT wird aus abbildenden Cherenkovlicht-Teleskopen bestehen und nach dem gleichen Prinzip wie MAGIC, H.E.S.S und CTA funktionieren. Die Kombination mit HiSCORE ermöglicht hierbei eine höhere Maximalenergie der beobachtbaren Gammastrahlung. Der Bau des ersten Teleskops ist inzwischen weitgehend abschlossen (Stand November 2016).

Weblinks

Koordinaten: 51° 48′ 35″ N, 103° 4′ 2″ O


Diese Artikel könnten dir auch gefallen



Die letzten News


07.04.2021
Myon g-2: Kleines Teilchen mit großer Wirkung
Das Myon g-2-Experiment des Fermilab in den USA steht vor einem Sensationsmoment, der die Geschichte der Teilchenphysik neu schreiben könnte. Und vielleicht sogar Hinweise auf noch unbekannte Teilchen im Universum gibt.
02.04.2021
Zwei merkwürdige Planeten
Uranus und Neptun habe beide ein völlig schiefes Magnetfeld.
02.04.2021
Der erste interstellare Komet könnte der ursprünglichste sein, der je gefunden wurde
Neue Beobachtungen mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) deuten darauf hin, dass der abtrünnige Komet 2I/Borisov einer der ursprünglichsten ist, die je beobachtet wurden.
02.04.2021
Erstmals Atominterferometer im Weltraum demonstriert
Atominterferometer erlauben hochpräzise Messungen, indem sie den Wellencharakter von Atomen nutzen. Sie werden zum Beispiel für die Vermessung des Schwerefelds der Erde eingesetzt oder um Gravitationswellen aufzuspüren. Weitere Raketenmissionen sollen folgen.
02.04.2021
Sendungsverfolgung für eine Quantenpost
Quantenkommunikation ist abhörsicher, aber bislang nicht besonders effizient.
25.03.2021
Astronomen bilden Magnetfelder am Rand des Schwarzen Lochs von M 87 ab
Ein neuer Blick auf das massereiche Objekt im Zentrum der Galaxie M 87 zeigt das Erscheinungsbild in polarisierter Radiostrahlung.
24.03.2021
Die frühesten Strukturen des Universums
Das extrem junge Universum kann nicht direkt beobachtet werden, lässt sich aber mithilfe mathematischer Theorien rekonstruieren.
24.03.2021
Können Sternhaufen Teilchen höher beschleunigen als Supernovae?
Ein internationales Forschungsteam hat zum ersten Mal gezeigt, dass hochenergetische kosmische Strahlung in der Umgebung massereicher Sterne erzeugt wird. Neue Hinweise gefunden, wie kosmische Strahlung entsteht.
24.03.2021
Neue Resultate stellen physikalische Gesetze in Frage
Forschende der UZH und des CERN haben neue verblüffende Ergebnisse veröffentlicht.
21.03.2021
Elektronen eingegipst
Eine scheinbar einfache Wechselwirkung zwischen Elektronen kann in einem extremen Vielteilchenproblem zu verblüffenden Korrelationen führen.
21.03.2021
Chromatischer Lichtteilcheneffekt für die Entwicklung photonischer Quantennetzwerke enthüllt
Es ist ein weiterer Schritt auf dem Weg zur Entwicklung von Anwendungen der Quanteninformationsverarbeitung. In einem Schlüsselexperiment ist es gelungen, die bislang definierten Grenzen für Photonenanwendungen zu überschreiten.
18.03.2021
Stratosphärische Winde auf Jupiter erstmals gemessen
Mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) hat ein Team von Astronomen zum ersten Mal die Winde in der mittleren Atmosphäre des Jupiters direkt gemessen.
18.03.2021
Was Gravitationswellen über Dunkle Materie verraten
Die NANOGrav-Kollaboration hat kürzlich erste Hinweise auf sehr niederfrequente Gravitationswellen beobachtet.
18.03.2021
Filamente des kosmischen Netzwerks entdeckt
Einem internationalen Team von Astronominnen und Astronomen gelang zum ersten Mal die direkte Kartierung kosmischer Filamente im jungen Universum, weniger als zwei Milliarden Jahre nach dem Urknall. Die Beobachtungen zeigen sehr leuchtschwache Galaxien, und geben Hinweise auf deren Vorfahren.
18.03.2021
Blaupausen für das Fusionskraftwerk
Am 21 März 1991 erzeugte die Experimentieranlage ASDEX Upgrade im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching das erste Plasma.
12.03.2021
Was die reflektierte Strahlung von Exoplaneten verraten könnte
Als 1995 der erste Planet außerhalb unseres Sonnensystems gefunden wurde, war das eine Sensation, die später mit dem Physik-Nobelpreis gewürdigt wurde.
12.03.2021
Theoretische Lösung für Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit
Wenn Reisen zu fernen Sternen innerhalb der Lebenszeit eines Menschen möglich sein sollen, muss ein Antrieb gefunden werden, der schneller als Lichtgeschwindigkeit ist.
12.03.2021
Quantenkontrolle mit Fernbedienung
Quantentechnologien basieren auf der präzisen Kontrolle des Zustands und der Wechselwirkung einzelner Quantenteilchen.
12.03.2021
Wie Gesteine die Bewohnbarkeit von Exoplaneten beeinflussen
Die Verwitterung von Silikatgesteinen trägt massgeblich dazu bei, dass auf der Erde ein gemässigtes Klima herrscht.
12.03.2021
Roboter lernen schneller mit Quantentechnologie
Künstliche Intelligenz ist Teil unseres modernen Lebens und eine entscheidende Frage für praktische Anwendungen ist, wie schnell solche intelligenten Maschinen lernen können.
11.03.2021
Mikroskopisch kleine Wurmlöcher als theoretische Möglichkeit
In vielen Science-Fiction-Filmen spielen Wurmlöcher eine wichtige Rolle – als Abkürzung zwischen zwei weit entfernten Orten des Weltalls.
09.03.2021
Das am weitesten entfernte Radio-Leuchtfeuer im frühen Universum
Quasare sind die hellen Zentren von Galaxien, die von schwarzen Löchern angetrieben werden, und aktiv Materie ansammeln.
06.03.2021
Eine nahe, glühend heiße Super-Erde
In den vergangenen zweieinhalb Jahrzehnten haben Astronomen Tausende von Exoplaneten aus Gas, Eis und Gestein aufgespürt.
06.03.2021
Vulkane könnten den Nachthimmel dieses Planeten erhellen
Bisher haben Forschende keine Anzeichen auf globale tektonische Aktivität auf Planeten ausserhalb unseres Sonnensystems gefunden.
03.03.2021
„Ausgestorbenes Atom“ lüftet Geheimnisse des Sonnensystems
Anhand des „ausgestorbenen Atoms“ Niob-92 konnten Forscherinnen Ereignisse im frühen Sonnensystem genauer datieren als zuvor.