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Auf den Spuren explodierender Sterne in Karlsruhe


Die Erde ist fortwährend einem Strom hochenergetischer Teilchen aus dem Kosmos ausgesetzt. Ein Teil davon sind geladene Teilchen, vollständig ionisierte Atomkerne, die sich mit fast Lichtgeschwindigkeit durch unsere Galaxie bewegen - die kosmische Strahlung. Beim Auftreffen auf die Erdatmosphähre wechselwirken diese mit den Atomkernen der Luft. Die in den Kollisionen freigesetzte Energie wird in eine Vielzahl von Elementarteilchen umgewandelt und es bildet sich eine Teilchenkaskade aus, die ausgedehnten Luftschauer. Solche werden mit dem KASCADE Experiment in Karlsruhe untersucht.
Ein berechneter Luftschauer im Computermodell. Die Linien symbolisieren die Spuren einzelner Teilchen.

Mit dem Experiment werden die Eigenschaften der kosmischen Strahlung vermessen. Ziel ist es unser Wissen über den Ursprung dieser hochenergetischen Teilchen und damit über die Vorgänge im Kosmos zu erweitern. Man geht heute davon aus daß die Atomkerne in explodierenden Sternen, den Supernovaexplosionen beschleunigt werden. Anschließend breiten sie sich für viele Millionen Jahre durch unsere Galaxis aus bis diese Materie aus fernen Welten irgendwann zufällig auf die Erde trifft.

Auf der Kunstfassade werden Bilder eines Teildetektors von KASCADE projiziert, mit dem die hadronische Komponente von Luftschauern vermessen wird. Zu den bekanntesten Hadronen zählen die Protonen und Neutronen, aus denen die Atomkerne aufgebaut sind. Durch deren Messung werden einzigartige Einsichten in die Vorgänge bei der Entwicklung der Teilchenkaskaden in der Atmosphäre gewonnen. (Dr. Jörg R. Hörandel)

Das KASCADE Experiment:

Auf einer Fläche von 200 mal 200 m2 sind verschiedene Detektoren zum Nachweis von Luftschauern installiert.

Ein Luftschauer im Hadronkalorimeter:

Schematische Darstellung eines gemessenen Luftschauers. Mit 44000 Meßgeräten, die in neun Ebenen angeordnet sind, werden die Hadronen in Luftschauern gemessen. Die Meßgeräte sind zwischen Absorberplatten aus Eisen mit einem Gesamtgewicht von 4000 t eingebettet. Auf der Kunstfassade werden von einem gemessenen Schauer Sequenzen von jeweils neun Bildern, entsprechend der neun Detektorebenen gezeigt.

Beispiele von gemessenen Hadronen, die auf der Kunstfassade projiziert werden:

Links:
Hauptseite des KASCADE Experimentes
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