Erlangen entwickelt sich zu einem internationalen Zentrum der Astroteilchenphysik: Mit der aktuellen Zuwendung von 2,2 Millionen Euro setzt das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) die erfolgreiche Förderung des Erlangen Centre for Astroparticle Physics (ECAP) an der FAU fort. Ein großer Teil der Förderung fließt in die Entwicklung und den Bau des größten Gammastrahlenteleskops der Welt.

Das ECAP ist an internationalen Großprojekten der Neutrino-, Gamma- und Röntgen-Astronomie führend beteiligt – unter anderem durch die Entwicklung und den Bau von Kameras, Sensorsystemen und Detektoren.

Tief im Meer – hoch im Gebirge

Um Strahlung und Teilchen aus dem Kosmos aufspüren zu können, sind zum Teil gigantische Apparaturen notwendig – etwa die HESS-Spiegelteleskope im Hochland von Namibia oder die Neutrinoteleskope IceCube am Südpol und ANTARES vor der französischen Mittelmeerküste. Das größte der fünf HESS-Teleskope hat einen Durchmesser von 28 Metern und wiegt 600 Tonnen. IceCube – ein Observatorium mit über 5000 Photosensoren an 86 Kabelsträngen – erfasst Neutrinospuren in einem 1 Kubikkilometer großen Block im antarktischen Eis. Die 1000 Photodetektoren von ANTARES suchen ebenfalls nach Neutrinos und bedecken eine Fläche von rund 10 Hektar über dem Meeresboden in 2500 Metern Tiefe.

Für diese internationalen Großprojekte der Neutrino- und Gamma-Astronomie entwickelt und baut das ECAP unter anderem Kameras, Sensorsysteme und Detektoren. Die Erlanger Astroteilchenphysiker sind in den Betrieb der Teleskope und in die Datenauswertung eingebunden und entwickeln neue Softwarepakete und Analysemethoden.

Neue Dimension der Gammastrahlen-Teleskopie

Ein großer Teil der aktuellen BMBF-Förderung fließt in ein Projekt, das 2010 startete und dessen Bau 2016 beginnen wird: das Cherenkov Telescope Array (CTA). Das CTA stößt in neue Dimensionen der Astroteilchenforschung vor: Mit seinen rund 100 Einzelteleskopen wird es das größte Gammastrahlenteleskop der Welt sein und die Empfindlichkeit der HESS-Teleskope um den Faktor 10 übertreffen.

Das CTA wird an zwei Standorten – einem auf der Nordhalbkugel, einem auf der Südhalbkugel der Erde – errichtet. Etwa 1000 Wissenschaftler arbeiten in diesem Projekt.

Grundlagenforschung mit praktischem Nutzen

Die Beteiligung des ECAP an diesen internationalen Leuchtturmprojekten ist primär auf die Gewinnung grundlegender Erkenntnisse über unser Universum ausgerichtet – etwa über die Entstehung dunkler Materie und ihre Teilchenreaktionen.

Durch die Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Forschungseinrichtungen aus der ganzen Welt in den Projekten HESS, IceCube, ANTARES und CTA hat sich das ECAP in den vergangenen Jahren als ein Zentrum der Spitzenforschung auf dem Gebiet der Astroteilchenphysik etabliert. Die Verbundprojekte ermöglichen einen intensiven wissenschaftlichen Austausch, der die Erlanger ECAP-Forscher in alle Teile der Erde führt – nach Namibia, nach Frankreich, nach Chile, in die Antarktis.