Präziser Test der allgemeinen Relativitätstheorie aus einer kosmischen Katastrophe
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2019 haben die Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC) Teleskope, zu denen ETH-Forschende wesentliche Beiträge geleistet haben, den ersten Gammastrahlenausbruch bei sehr hohen Energien detektiert. Mit weiteren Analysen dieser Daten bestätigten die MAGIC-Wissenschaftler nun, dass die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum konstant und nicht energieabhängig ist. Wie viele andere Tests zuvor bestätigen auch diese Daten Einsteins Theorie der Allgemeinen Relativitätstheorie.
Im Gegensatz zu früheren Arbeiten war dies der erste derartige Test, der jemals am Signal eines Gammastrahlenausbruchs bei TeV-Energien durchgeführt wurde. Mit dieser wegweisenden Studie bereitet das MAGIC-Team damit den Grund für zukünftige Forschungen und noch strengere Tests von Einsteins Theorie im 21. Jahrhundert.
Aktive Rolle von ETH-Forschenden in der MAGIC-Kollaboration
Zu den Mitgliedern der MAGIC-Kollaboration gehört auch die Gruppe von Prof. Adrian Biland am Institut für Teilchenphysik und Astrophysik der ETH Zürich — Biland ist zudem im MAGIC-Vorstand — und zuvor die Gruppe von Prof. Felicitas Pauss, die 2016 in den Ruhestand getreten ist. Die ETH-Gruppe konzentriert sich auf verschiedene wissenschaftliche Fragestellungen, die mit MAGIC untersucht werden. Sie waren zwar nicht direkt an den Studien des Gammastrahlenausbruchs beteiligt, haben aber mit ihrer Verantwortung für die Active-Mirror-Control-Einheit eine wichtige Rolle dabei, sicherzustellen, dass MAGIC qualitativ hochwertige Daten liefert, die für zukunftsweisende Studien wie die nun vorgestellten von zentraler Bedeutung sind. Diese Steuereinheit stellt sicher, dass die Teleskope ihre optische Qualität beibehalten, wenn sie sich bei der Neupositionierung unter ihrem eigenen Gewicht verformen. Dies erfordert eine aktive Korrektur von etwa 240 Spiegelsegmenten pro Teleskop.
Literaturhinweise
MAGIC Collaboration: Bounds on Lorentz invariance violation from MAGIC observation of GRB 190114C. externe Seite Physical Review Letters 125, 021301 (2020).
MAGIC Collaboration: Teraelectronvolt emission from the γ-ray burst GRB 190114C. externe Seite Nature 575, 455 (2019).
MAGIC Collaboration: Observation of inverse Compton emission from a long γ-ray burst. externe Seite Nature 575, 459 (2019).