Akkretionsscheibe: Dies bezieht sich auf einen Materiestrom, der von der Schwerkraft eines Himmelsobjekts angezogen wird und aufgrund der Rotationsbewegung des Objekts gezwungen ist, sich auf einer Umlaufbahn um das Objekt zu bewegen – dabei bildet er eine Scheibe, die Akkretionsscheibe genannt wird. Dieser Materiestrom kann bei verschiedenen Wellenlängen nachgewiesen werden und spielt eine Schlüsselrolle bei wichtigen Quellen für die Gammastrahlenastronomie, wie Mikroquasaren oder Aktiven Galaktischen Kernen (AGNs).

Oben: Animation eines AGN, in der einer der relativistischen Jets – der aus der Umgebung des supermassiven Schwarzen Lochs emittiert wird – sowie die Akkretionsscheibe um das Schwarze Loch gezeigt wird. Quellenangabe: CTAO, Animation „CTAO Wissenschaft: Von der Emission zur Entdeckung“.

Aktive Galaktische Kerne (AGN): Dies bezieht sich auf Galaxien, in deren Zentrum sich ein supermassives Schwarzes Loch befindet (einige zehn Milliarden Mal massiver als unsere Sonne!), das das gesamte umgebende Material auffrisst, eine Akkretionsscheibe bildet und sehr hell wird. Einige AGN zeigen zwei Strahlen von Teilchen (relativistische Jets), die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen.

Axion: Hypothetisches Teilchen, von dem man annimmt, dass es der Hauptbestandteil der dunklen Materie ist.

Azimut: Eine Koordinate, die verwendet wird, um die Position eines Objekts am Himmel aus der Sicht einer Person auf der Erde zu definieren. Sie ist der Winkelabstand in der horizontalen Ebene von Norden zur Position des Objekts am Himmel, gemessen in Grad im Uhrzeigersinn. Es ist zusammen mit der Elevation Teil des horizontalen Koordinatensystems. Im Gegensatz zum äquatorialen Koordinatensystem ändert sich die Position eines Objekts im horizontalen Koordinatensystem mit der Zeit, wenn das Objekt aufsteigt, den Himmel überquert und untergeht.

Binäres System: Vereinigung von zwei Himmelsobjekten, die durch die Schwerkraft zueinander hingezogen werden und einen gemeinsamen Punkt umkreisen. Es kann von einem Stern und einem kompakten Objekt (wie einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern), zwei kompakten Objekten oder zwei Sternen gebildet werden.

Schwarze Löcher (BH): Schwarze Löcher sind die dichtesten Objekte im Universum und entstehen nach dem Tod eines sehr massereichen Sterns (zwischen 25 und 40 Mal massereicher als unsere Sonne) in einer Supernova-Explosion. Nichts kann aus diesen Objekten entweichen, weder Materie noch Licht… deshalb werden sie „schwarz“ genannt. Wenn ihre Masse etwa tausend- bis milliardenfach größer ist als die der Sonne, werden sie anders geformt und als supermassive schwarze Löcher (SMBH) bezeichnet.

Blazar: Dies ist eine Art von AGN, dessen relativistische Jets fast direkt auf die Erde gerichtet sind.

Bremsstrahlung: Physikalischer Prozess, bei dem ein Teilchen mit einer Ladung (wie ein Elektron) Licht aussendet, wenn es in einem elektrischen Feld beschleunigt wird.

Kataklysmische Variable: Art von Doppelsternsystem, das aus einem Weißen Zwerg und einem Stern besteht, der einen plötzlichen Anstieg seiner Leuchtkraft erfährt.

Ladung: Physikalische Eigenschaft der Materie, ausgedrückt durch die Kraft (Anziehung oder Abstoßung), die sie erfährt, wenn sie sich in einem elektromagnetischen Feld befindet. Sie kann positiv sein, wie die Ladung der Protonen, oder negativ wie die der Elektronen. Während Teilchen mit der gleichen Ladung voneinander abgestoßen werden, ziehen sich Teilchen mit entgegengesetzten Ladungen gegenseitig an.

Cherenkov-Licht: Bläuliches Licht, das entsteht, wenn sich Teilchen schneller bewegen als das Licht in einem bestimmten Medium, wie der Luft in unserer Atmosphäre, Glas oder Wasser. Da sich in einem Vakuum nichts schneller als das Licht bewegen kann, kann auch keine Cherenkov-Strahlung im Vakuum erzeugt werden.

Zirkumstellares Medium (CSM): Die Materie, wie Gas und Staub, die einen Stern umkreist.

Sammelgebiet: Gebiet, von dem aus ein bestimmtes Teleskop am Boden oder im Weltraum Licht auffangen kann.

Kollisionswind-Binär: Typ eines Doppelsternsystems, das aus zwei massereichen Sternen (massereicher als unsere Sonne) besteht, die starke Sternwinde aussenden. Diese Winde interagieren und erzeugen Licht mit unterschiedlichen Energien, einschließlich Gammastrahlen.

Kompaktes Objekt: Sammelbezeichnung für Weiße Zwerge, Neutronensterne und Schwarze Löcher, weil sie die dichtesten Objekte im Universum sind. Sie alle sind das Ergebnis des Sterbens von Sternen.

Konfidenzlevel (C.L.): Dies bezieht sich auf die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmter Parameter innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt – mit anderen Worten, wie sicher wir uns bei einem bestimmten Ergebnis sind. In der Astronomie wird ein 95-prozentiges Konfidenzlevel typischerweise für die Obergrenze des Gammastrahlenflusses verwendet (siehe die Definition von Obergrenze).

Kosmische Strahlen (CRs): Energetische Teilchen, die aus dem Weltraum, außerhalb unserer Atmosphäre, kommen. Trotz ihres Namens handelt es sich nicht um Strahlen, sondern um Teilchen: Sie bestehen zu 99% aus Protonen und Heliumkernen, während die restlichen 1% Elektronen, schwerere Kerne usw. sind.

Kosmische Leerräume: Der größte Teil der Materie im Weltraum ist gebündelt, z. B. in Galaxien oder Galaxienhaufen. In den größten Maßstäben des Universums bilden sie Filamente, wie die Fäden eines Spinnennetzes oder der Schaum einer Seifenblase. Die kosmischen Leerräume beziehen sich auf den riesigen Raum zwischen diesen Fäden.

Kosmos: Synonym für Universum, das typischerweise von Astrophysikern verwendet wird, um das Universum als geordnete Einheit zu bezeichnen.

Krebseinheiten (K.E.): Diese Einheit bezieht sich auf den Krebsnebel, eine sehr leuchtkräftige bekannte Gammastrahlenquelle mit der gleichmäßigsten Emission. Astrophysiker messen den Fluss anderer Quellen im gleichen Energiebereich in Bezug auf den Fluss des Krebsnebels (der Fluss des Krebsnebels entspricht 1 C.U.).

CTAO (Cherenkov Teleskop Array Observatorium): Das CTAO wird das weltweit größte und leistungsfähigste Observatorium für Gammastrahlenastronomie sein. Mit mehr als 60 Teleskopen in der nördlichen und südlichen Hemisphäre wird das CTAO das sehr hochenergetische Universum in einem noch nie dagewesenen Energiebereich (20 GeV – 300 TeV) und mit einer noch nie dagewesenen Genauigkeit erforschen. Das Observatorium wird versuchen, die Auswirkungen hochenergetischer Teilchen auf die Entwicklung kosmischer Systeme zu verstehen, Einblicke in die extremsten Quellen im Universum, wie z.B. Schwarze Löcher, zu gewinnen oder Grenzbereiche der Physik, wie z.B. die dunkle Materie, zu erforschen. Das CTAO wird das erste Observatorium seiner Art sein, das als offenes, vorschlagsgesteuertes Observatorium betrieben wird und der Öffentlichkeit Zugang zu seinen wissenschaftlichen Daten und Softwareprodukten auf hohem Niveau bietet.

CTAO-Zentralorganisation: Die Vorbereitungen für die Gestaltung und Umsetzung des CTAO sind eine globale Initiative, die von den Aktionären und assoziierten Mitgliedern der CTAO-Zentralorganisation finanziell unterstützt wird. Das Hauptquartier in Bologna, Italien, ist der wichtigste Knotenpunkt für die Verwaltung und die gesamten Projekt- und Systementwicklungsaktivitäten, während die Datenverarbeitung im Science Data Management Centre in Zeuthen, Deutschland, zentralisiert ist. Die Aktivitäten des CTAO im Zusammenhang mit der Entwicklung der Infrastruktur und den Vorbereitungen für den Bau finden an den beiden Standorten des Observatoriums in La Palma, Spanien, und Paranal, Chile, statt.

CTAO-Konsortium: Das CTAO-Konsortium (früher bekannt als CTAC) hat die wichtigsten wissenschaftlichen Ziele des CTAO entwickelt und detailliert beschrieben (siehe Wissenschaft mit dem Cherenkov Teleskop Array). Es wird für die wissenschaftliche Analyse und die Veröffentlichung der wissenschaftlichen Ergebnisse der wichtigsten wissenschaftlichen Projekte verantwortlich sein und sicherstellen, dass das CTAO ältere Datensätze und Datenprodukte zur Nutzung durch die gesamte Gemeinschaft produziert.

CTAO-Nord: Die Nordhalbkugel des CTAO oder CTAO-Nord befindet sich auf der Insel La Palma auf den Kanarischen Inseln (Spanien) im Observatorio del Roque de los Muchachos des Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) in Villa de Garafía. Auf einer Höhe von 2.200 Metern und am Hang unterhalb des Randes eines erloschenen Vulkankraters gelegen, beherbergt der Standort derzeit den Prototyp eines der Großteleskope des CTAO, das LST-1. Zusätzlich zu der Teleskopanlage wird das CTAO ein Betriebsgebäude und Kalibrierungsgeräte vor Ort haben, sowie ein Büro auf Meereshöhe. Die Summe dieser Einrichtungen wird als „Nord-Station“ bezeichnet.

CTAO-Süd: Das CTAO-Teleskop der südlichen Hemisphäre oder CTAO-Süd befindet sich weniger als 10 km südöstlich des bestehenden Paranal-Observatoriums der Europäischen Südsternwarte (ESO) in der Atacama-Wüste in Chile. Das Teleskop-Array ist zusammen mit den unterstützenden Einrichtungen in Santiago, Chile, als „Süd-Station“ bekannt.

Dunkle Materie: Man schätzt, dass 85% des Universums aus dieser unbekannten Art von Materie bestehen. Wir wissen, dass sie aufgrund ihrer Gravitationswirkung auf die Umgebung existiert (z.B. die Art und Weise, wie sich Galaxien in den Galaxien bewegen – ohne dunkle Materie wäre die Bewegung anders), aber wir kennen ihre Natur noch immer nicht. Es gibt verschiedene Theorien, um ihre Natur zu erklären, wie zum Beispiel die WIMPs.

Deklination (Dec): Ähnlich wie der Breitengrad auf der Erde ist dies eine der Koordinaten, die verwendet werden, um die Position eines Objekts am Himmel zu definieren. Die Deklination ist der Winkel zwischen der Himmelsäquatorebene und dem Objekt am Himmel: Sie ist im Norden positiv und im Süden negativ und wird in Grad gemessen. Sie ist zusammen mit der Rektaszension Teil des äquatorialen Koordinatensystems.

Differentialfluß: Die Lichtmenge, die pro Zeit-, Energie- und Flächeneinheit auf der Erde ankommt.

Zwerg-Kugelgalaxie (dSph): Dies ist eine Art von kleinen Galaxien mit geringer Leuchtkraft. Man nimmt an, dass diese Galaxien mehr dunkle Materie als „normale“ Materie enthalten.

Effektive Zeit: Gesamtzeit, in der eine Quelle beobachtet wird und die zu brauchbaren Daten führt (z.B. die Gesamtzeit nach Entfernen von Daten, die unter schlechten Wetterbedingungen aufgenommen wurden). Nicht zu verwechseln mit der Beobachtungszeit.

Elektrisches Feld: Elektrische Felder entstehen durch die Anwesenheit geladener Teilchen und erzeugen eine elektrische Kraft – Anziehung oder Abstoßung zwischen Materie mit Ladung.

Elektromagnetisches Feld: Als sie zum ersten Mal entdeckt wurden, dachte man, dass elektrische und magnetische Felder getrennt sind. Heute wissen wir jedoch, dass elektrische und magnetische Felder miteinander verwoben sind, weshalb wir von einem elektromagnetischen Feld sprechen. Es breitet sich in Form einer Welle aus, die als elektromagnetische Welle oder elektromagnetische Strahlung bezeichnet wird (die wir als Licht sehen können).

Erfahren Sie mehr über das elektrische Feld, das magnetische Feld und das elektromagnetische Feld in diesen Videos von der Khan Academy.

Elektromagnetisches Spektrum: Klassifizierung der elektromagnetischen Strahlung (Licht) nach ihrer Energie, Frequenz oder Wellenlänge. Das Spektrum reicht von Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot und sichtbarem Licht über Ultraviolett und Röntgenstrahlen bis hin zu Gammastrahlen, von weniger bis zu mehr Energie.

Elektronenvolt (eV): Eine in der Astroteilchenphysik häufig verwendete Energieeinheit. Sichtbares Licht hat eine Energie von etwa 1 eV, aber Gammastrahlen sind viel energiereicher. Die Gammastrahlen, die das CTAO beobachten wird, haben Energien von Milliarden (Gigaelektronenvolt, GeV) bis Billionen (Hunderte von Teraelektronenvolt, TeV) der Energie des sichtbaren Lichts!

Elevation: Eine Koordinate, die verwendet wird, um die Position eines Objekts am Himmel aus der Sicht einer Person auf der Erde zu definieren. Sie ist der vertikale Winkelabstand vom Horizont zur Position des Objekts am Himmel, gemessen in Grad. Er ist zusammen mit dem Azimut Teil des Horizontalen Koordinatensystems. Im Gegensatz zum äquatorialen Koordinatensystem ändert sich die Position eines Objekts im horizontalen Koordinatensystem mit der Zeit, wenn das Objekt aufsteigt, den Himmel überquert und untergeht.

Energie: Eine Eigenschaft, die alle Objekte im Universum besitzen. Sie kann als die Fähigkeit verstanden werden, eine Aktivität auszuführen. Abhängig von der Aktivität selbst kann die Energie in verschiedene Arten unterteilt werden, zum Beispiel: kinetische Energie (Eigenschaft von sich bewegenden Objekten), Rotationsenergie (Eigenschaft von rotierenden Objekten) oder thermische Energie (Eigenschaft von Objekten mit Temperaturen über dem absoluten Nullpunkt). Energie wird von einem Objekt auf ein anderes übertragen und ändert dabei manchmal ihre Art, denn Energie kann weder erzeugt noch zerstört, sondern nur ausgetauscht oder übertragen werden. Ein Beispiel dafür ist die Umwandlung von elektrischer Energie in Licht und Wärme, wenn eine Glühbirne eingeschaltet wird.

ESCAPE: Eine Allianz, die von mehreren Forschungsinfrastrukturen und Organisationen aus den Bereichen Astronomie, Astrophysik, Teilchen- und Kernphysik, darunter auch das CTAO, gebildet wurde, um bei gemeinsamen Herausforderungen zusammenzuarbeiten und Lösungen in den Bereichen groß angelegte Datenverwaltung, Datenverarbeitung und -analyse zur Unterstützung von offenen Daten und Forschung zu finden. ESCAPE ist einer der fünf Wissenschaftscluster, die als Teil der European Open Science Cloud (EOSC) existieren.

Ausgedehnter Luftschauer (EAS): Eine Kaskade von Teilchen, die durch die Wechselwirkung einer kosmischen oder Gammastrahlung mit den Molekülen der Erdatmosphäre entsteht. Wenn der Schauer durch eine Gammastrahlung erzeugt wird, nennt man ihn eine elektromagnetische Kaskade.

Extragalaktisches Hintergrundlicht (EBL): Gesammeltes Licht in unserem Universum, das von verschiedenen Objekten stammt und fast alle Energien abdeckt. Dies ist für die Gammastrahlenastronomie wichtig, da das EBL mit Gammastrahlen interagieren kann (ein Prozess, der als „Paarbildung“ bekannt ist) und so die Menge der Gammastrahlen – insbesondere derjenigen mit den höchsten Energien – reduziert, die es bis zur Erde schaffen.

Wussten Sie schon…?

Die Energie, die Frequenz und die Wellenlänge des Lichts stehen in einer Beziehung zueinander. Die Energie und die Frequenz sind direkt proportional, das heißt, je höher die Energie, desto höher auch die Frequenz. Im Gegensatz dazu ist die Wellenlänge umgekehrt proportional zu den anderen beiden Merkmalen: Elektromagnetische Strahlung (Licht) mit einer größeren Wellenlänge ist weniger energiereich und hat eine niedrigere Frequenz. Gammastrahlen haben eine sehr hohe Energie und damit eine hohe Frequenz und eine kurze Wellenlänge. Da sie alle miteinander korreliert sind… Das elektromagnetische Spektrum kann mit jeder dieser drei Eigenschaften des Lichts dargestellt werden!

Fermi: Satellit zur Beobachtung hochenergetischer Gammastrahlen aus dem Weltraum. Er hat zwei Detektoren an Bord: das Large Area Telescope (LAT, das den Bereich von 20 MeV bis 300 GeV beobachtet) und den Gamma-ray Burst Monitor (GBM, zwischen ~10 keV und 25 MeV), der nach Gammastrahlenausbrüchen sucht.

Field of View (FoV): Dies bezieht sich auf den Bereich des Himmels, der für ein bestimmtes Teleskop sichtbar ist. Die Small-Sized Telescopes von CTAO haben beispielsweise ein Gesichtsfeld von etwa 9 Grad, d.h. sie beobachten einen kreisförmigen Himmelsbereich mit einem Durchmesser von 9 Grad. Zum Vergleich: Der Vollmond hat von der Erde aus gesehen einen Durchmesser von einem halben Grad.

Flare: Plötzlicher Anstieg der Emission einer Quelle – oft von sehr kurzer Dauer (Sekunden oder Tage).

Lichtstrom: Die Menge an Licht, die wir von einer Quelle pro Zeit- und Oberflächeneinheit beobachten – oft angegeben pro Quadratzentimeter pro Sekunde.

Frequenz: Anzahl der Wiederholungen einer Welle, wie Licht oder Schall, pro Zeiteinheit. Normalerweise werden die Einheiten in Hertz (Hz) angegeben, wobei ein Hertz einer Wiederholung pro Sekunde entspricht. Je kürzer die Wellenlänge einer Welle ist, desto höher ist ihre Frequenz und desto höher ist ihre Energie, so dass Gammastrahlen extrem hohe Frequenzen haben.

Galaktisches Zentrum (GC): Es bezieht sich auf das Zentrum unserer Galaxie, der Milchstraße, die ein supermassives Schwarzes Loch namens Sagittarius A* (Sgr A*) beherbergt.

Galaktische Breite (b): Koordinate zur Bestimmung der Position eines Objekts in unserer Galaxie. Sie wird in Grad gemessen und ist der Winkel zwischen dem galaktischen Zentrum und der Position des Objekts am Himmel, gemessen in östlicher Richtung entlang der galaktischen Ebene. Er ist zusammen mit der Galaktischen Länge Teil des Galaktischen Koordinatensystems.

Galaktische Länge (l): Koordinate, die zur Bestimmung der Position eines Objekts in unserer Galaxie verwendet wird. Sie wird in Grad gemessen und ist der Winkel zwischen der galaktischen Ebene und der Position des Objekts am Himmel: nach Norden hin ist sie positiv, nach Süden hin negativ. Sie ist zusammen mit der Galaktischen Breite Teil des Galaktischen Koordinatensystems.

Galaktische Ebene: Dies ist die Region, in der sich die meiste Materie unserer Galaxie befindet, die aus einem kugelförmigen Zentralbereich besteht, der von einer Scheibe mit spiralförmigen „Armen“ umgeben ist.

Galaxie: Eine Gruppe von Milliarden von Sternen, Planeten, Staub und anderen Objekten, die durch die Schwerkraft miteinander verbunden sind. Unsere Galaxie wird Milchstraße genannt.

Galaxienhaufen: Eine Gruppe von Hunderten von Galaxien, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden.

Gammastrahlen-Binärsystem: Binäres System, das aus einem Stern und einem kompakten Objekt besteht, das den Großteil seines Lichts im Gammastrahlen-Energiebereich aussendet.

Gammastrahlenausbrüche (GRB): Äußerst energiereiche Explosionen und die hellsten Ereignisse in unserem Universum! Je nach ihrer Dauer können GRBs als „kurz“ (wenn diese anfängliche Promptphase weniger als ein paar Sekunden dauert) oder „lang“ (wenn sie länger dauert, bis zu Hunderten oder sogar Tausenden von Sekunden) klassifiziert werden. Die kurzen Ausbrüche werden durch kollidierende Neutronensterne erzeugt, während die meisten langen Ausbrüche vermutlich durch besonders energiereiche Supernova-Explosionen, manchmal auch „Hypernovae“ genannt, entstehen.

Gammastrahlen: Das energiereichste Licht im Universum! Gammastrahlen entstehen bei extremsten Ereignissen, wie z.B. explodierenden Sternen, durch die Beschleunigung kosmischer Teilchen oder deren Wechselwirkung mit dem umgebenden Medium. Gammastrahlen decken einen riesigen Energiebereich ab, der bei etwa ~1 MeV beginnt und keine klar definierte Obergrenze hat. Sie können nach ihrem Energiebereich klassifiziert werden (siehe Tabelle unten). Bisher wurden nur Gammastrahlen aus den ersten drei Energiebereichen entdeckt, aber Wissenschaftler erwarten, dass sie Gammastrahlen mit Energien von mehr als hundert TeV sehen werden, wenn man die Energien der kosmischen Teilchen berücksichtigt. Da Gammastrahlen einen riesigen Energiebereich abdecken – größer als der zwischen Mikrowellen und Röntgenstrahlen zum Beispiel – müssen wir verschiedene Techniken einsetzen, um verschiedene Energien zu beobachten. Drei Arten von Instrumenten können verwendet werden, um hohe (HE) und sehr hohe (VHE) Bereiche abzudecken: Satelliten (für MeV- und GeV-Energien), abbildende atmosphärische Tscherenkow-Teleskope (für GeV- und TeV-Energien) und Wasser-Tscherenkow-Detektoren (oberhalb von Hunderten GeV). Die Erdatmosphäre verhindert, dass Gammastrahlen den Boden erreichen. Daher führen die beiden letztgenannten Arten von Instrumenten indirekte Beobachtungen von Gammastrahlen durch. Im Falle der IACTs werden die Informationen über Gammastrahlen durch die Detektion von Cherenkov-Licht gewonnen, das im Extensive Air Shower (EAS) erzeugt wird. Es ist erwähnenswert, dass das CTAO dank seiner drei Arten von Teleskopen (LST, MST und SST) in der Lage sein wird, unerforschte Energien (bis zu 300 TeV) mit beispielloser Präzision zu beobachten und damit ein völlig neues Fenster zum extremsten Universum zu öffnen.

Wussten Sie schon…?

Das Substantiv und das Adjektiv von Gammastrahlen werden unterschiedlich geschrieben. Das Substantiv wird als Gammastrahlen geschrieben (z. B. „Gammastrahlen sind sehr energiereich“), während das Adjektiv als Gamma-Strahlen geschrieben wird (z. B. „Gamma-Strahlenastronomie ist ein junges Gebiet“).

Kugelsternhaufen: Dicht gepackte, kugelförmige Gruppe von Sternen, die eine Galaxie umkreist.

Gravitationswellen: Störungen oder „Wellen“ in der Raumzeit, die auf extrem starke Ereignisse wie die Verschmelzung zweier schwarzer Löcher zurückzuführen sind. Gravitationswellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit durch die Raumzeit aus, ähnlich wie die Wellen, die ein Wassertropfen in einem Wasserbecken verursacht.

Schwerkraft: Grundlegende Kraft, die Materie in großem Maßstab zusammenhält.

Hadronen: Subatomare Teilchen (wie Protonen und Pionen), die sich aus Elementarteilchen zusammensetzen und der starken Kernkraft unterliegen. Wenn Wissenschaftler in der Gammastrahlenastronomie von „hadronischer Gammastrahlenemission“ sprechen, beziehen sie sich auf Emissionen, die durch die Wechselwirkung dieser Art von Teilchen entstehen (wie die Wechselwirkung von Protonen oder der Zerfall von Pionen).

Hoch gelegenes Wasser-Tscherenkov-Observatorium (HAWC-Observatorium): Observatorium mit 300 Wassertanks für die Beobachtung des sehr hochenergetischen Gammastrahlenhimmels (zwischen 100 GeV und 100 TeV), das sich in Mexiko befindet und 2015 eingeweiht wurde.

High Energy Stereoscopic System (H.E.S.S.): Array von fünf Cherenkov-Teleskopen in Namibia für die Untersuchung von sehr hochenergetischen Gammastrahlen (zwischen einigen zehn GeV und einigen zehn TeV), das 2002 eingeweiht wurde.

IceCube Neutrino-Observatorium: Observatorium für Neutrinos in der Antarktis, das aus 5000 Detektoren besteht, die sich unter dem Boden in 1 km² Eis befinden.

Abbildendes Atmosphärisches Cherenkov-Teleskop (IACT): Ein auf der Erde eingesetztes Instrument zur indirekten Beobachtung von Gammastrahlen. Das Teleskop detektiert Cherenkov-Licht, das durch die Wechselwirkung einer Gammastrahlung mit der Erdatmosphäre entsteht. Dieses Licht wird dann verwendet, um Informationen über die Gammastrahlung zu erhalten, die es erzeugt hat, wie z.B. seinen Ursprungsort oder seine Energie.

In-Kind Contributor (IKC): Ein IKC-Team (In-Kind Contribution) ist ein Team, das Waren und Dienstleistungen für die Entwicklung und den Bau der Software und Hardware des CTAO bereitstellt. Von den vielen IKC-Teams, die an der Sternwarte beteiligt sind, sind die drei Teleskop-Kollaborationen die wichtigsten: LST Kollaboration, MST Kollaboration und SST Kollaboration.

Inferiore Konjunktion: Ein Doppelsternsystem befindet sich in Konjunktion, wenn die Himmelsobjekte, aus denen es besteht, von der Erde aus gesehen in einer Linie stehen. Die inferiore Konjunktion bedeutet, dass sich eines der Objekte (typischerweise das kompakte Objekt, wie ein Schwarzes Loch) in unserer Sichtlinie vor dem Begleiter befindet.

Infrarot-Licht oder Infrarot-Strahlung (IR): Eine Art von Licht im elektromagnetischen Spektrum, die weniger energiereich ist als sichtbares Licht. Der größte Teil der Strahlung, die von Körpern bei Raumtemperatur (~27 °C) abgegeben wird, fällt in den Infrarotbereich, auch der menschliche Körper! Zu den Unterkategorien in diesem Bereich gehören: Nah-Infrarot (NIR) und Fern-Infrarot (FIR).

Instrument Response Function (IRF): Gruppe von Merkmalen, die das Verhalten eines Instruments, z.B. eines Cherenkov-Teleskops, definieren und die bei der Datenanalyse berücksichtigt werden müssen (eine davon ist z.B. der Sammelbereich des Instruments).

Integraler Lichtstrom: Die Lichtmenge pro Fläche und Zeit, integriert über einen bestimmten Energiebereich.

Intergalaktisches Magnetfeld (IGMF): Magnetisches Feld, das sich zwischen Galaxien ausbreitet.

Interstellares Magnetfeld (ISMF): Magnetisches Feld, das sich zwischen den Sternen einer Galaxie ausbreitet.

Wussten Sie schon…?

Da es sich bei der kosmischen Strahlung um geladene Teilchen (wie Elektronen und Protonen) handelt, werden sie auf ihrer Reise durch den Weltraum durch den IGMF und ISMF zufällig abgelenkt. Aus diesem Grund können Wissenschaftler bei der direkten Beobachtung der kosmischen Strahlung nicht feststellen, aus welcher Quelle sie stammt. Um die Quellen der kosmischen Strahlung zu verstehen, müssen wir die ungeladenen Botenstoffe untersuchen, die durch die Wechselwirkungen der kosmischen Strahlung innerhalb der Quelle erzeugt werden, wie Neutrinos und natürlich Gammastrahlen! Nichtsdestotrotz kann die Untersuchung der kosmischen Strahlung zu wichtigen Informationen führen, zum Beispiel über ihre Häufigkeit im Universum.

Interstellares Medium (ISM): Die gesamte Materie und das Licht, die sich zwischen den Sternen in einer Galaxie befinden.

Inverse Compton (IC): Physikalischer Prozess, bei dem Elektronen, die sich nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen, den Großteil ihrer Energie auf Photonen mit niedriger Energie übertragen und diese in Gammastrahlen verwandeln.

Strahl: Ein gebündelter Strahl aus relativistischer Materie (Teilchen, die sich nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegen) und elektromagnetischer Strahlung, der typischerweise mit dem Akkretionsprozess und der Entstehung einer Akkretionsscheibe um das Himmelsobjekt, das den Jet aussendet, verbunden ist.

Wissenschaftliches Schlüsselprojekt: Beobachtungsprogramm mit besonderer Bedeutung aufgrund der erwarteten herausragenden wissenschaftlichen Ergebnisse.

Large-Sized Telescope (LST): Das LST ist das größte der drei Teleskopklassen, aus denen das CTAO bestehen wird. Es hat eine Schüssel mit einem Durchmesser von 23 Metern, was einer reflektierenden Fläche von 400 Quadratmetern entspricht, die aus fast 200 segmentierten Spiegeln besteht. Obwohl es 45 Meter hoch ist und rund 100 Tonnen wiegt, ist es extrem wendig und kann innerhalb von 20 Sekunden neu positioniert werden. Vier LSTs werden im Zentrum des Arrays auf der nördlichen Hemisphäre gebaut. Die LSTs sind ideal, um Gammastrahlen am unteren Rand des CTAO-Energiebereichs aufzufangen und sind für die Empfindlichkeit von CTAO zwischen 20 und 150 GeV verantwortlich.

Große Magellansche Wolke (LMC): Kleine Galaxie, die die Milchstraße umkreist und die wichtige Objekte für die Gammastrahlenastronomie sowie dichte Regionen mit Molekülwolken beherbergt. Aufgrund ihrer Nähe und ihres Inhalts ist sie ein sehr interessantes Ziel für die Suche nach sehr energiereichen Gammastrahlenstrahlern.

Laser Interferometer Gravitationswellen-Observatorium (LIGO): Ein Instrument, das der Beobachtung von Gravitationswellen gewidmet ist. Es gibt zwei Observatorien in den Vereinigten Staaten: LIGO Livingston Observatory (in Louisiana) und LIGO Hanford Observatory (Washington).

Leptonen: Elementarteilchen (z. B. Elektronen), die nicht von der starken Kernkraft beeinflusst werden. Wenn Wissenschaftler in der Gammastrahlenastronomie von „leptonischer Gammastrahlenemission“ sprechen, beziehen sie sich auf Emissionen, die durch die Wechselwirkung dieser Art von Teilchen entstehen.

Licht: Photonen oder Wellen mit einer bestimmten Energie oder Frequenz, gleichbedeutend mit elektromagnetischer Strahlung. Manchmal wird dieser Begriff auch nur für „sichtbares Licht“ verwendet, um es von anderer, weniger oder stärker energiereicher elektromagnetischer Strahlung zu unterscheiden.

Lichtkurve: Dies ist ein Diagramm, das den Lichtstrom einer Quelle als Funktion der Zeit darstellt. Sehr nützlich, um verschiedene Verhaltensweisen im Laufe der Zeit zu untersuchen, wie z.B. Flares.

Lichtjahr: Dies ist eine Einheit für astronomische Entfernungen und entspricht der Entfernung, die das Licht in einem Jahr im Weltraum zurücklegt. Ein Lichtjahr entspricht ~9,5 Billionen Kilometern!

Sichtlinie: Dies ist die gerade Linie zwischen dem Beobachter (z.B. jemand auf der Erde) und dem, was er sieht (z.B. der Krebsnebel am Himmel).

Lorentzinvarianz (LIV): Die so genannte Lorentzinvarianz besagt, dass die Gesetze der Physik bei der Transformation zwischen zwei Koordinatensystemen, die sich beide mit konstanter Geschwindigkeit bewegen, unveränderlich sind. Mit anderen Worten: Zwei Personen, die sich unter verschiedenen Umständen mit derselben Geschwindigkeit voneinander entfernen, würden die physikalischen Gesetze in gleicher Weise beobachten. Dieses Konzept steht im Zusammenhang mit Einsteins Spezieller Relativitätstheorie und ist eines der Prinzipien der modernen Physik… aber könnte dieses Prinzip verletzt werden? Einige Theorien sagen voraus, dass Photonen je nach ihrer Energie auf unterschiedliche Weise im Raum verteilt werden könnten, was eine LIV implizieren würde. Um diese Ideen zu testen, müssen ganz bestimmte Quellen beobachtet werden, was das CTAO vorhat!

Leuchtkraft: Intrinsische Eigenschaft eines Himmelsobjekts, die die Menge an Energie pro Zeiteinheit (z. B. eV/Sekunde) angibt, die das Objekt abgibt.

Magnetisches Feld: Verteilung der magnetischen Kraft – Anziehung oder Abstoßung von Objekten mit der Eigenschaft des Magnetismus – in der Raumzeit. Ein Magnetfeld wird durch den Fluss geladener Teilchen erzeugt.

Magnetismus: Intrinsische Eigenschaft einiger Gegenstände, die sich in der Wechselwirkung mit Magnetfeldern äußert, die die Richtung ihrer Bewegung ändern können. Durch diese Eigenschaft wirken Gegenstände wie „Magnete“.

Magnetosphäre: Region um ein Himmelsobjekt, die von seinem Magnetfeld beherrscht wird.

Major Atmospheric Gamma Imaging Cherenkov (MAGIC): Zwei Cherenkov-Teleskope in La Palma, Spanien, für die Untersuchung von sehr hochenergetischer Gammastrahlung (von ~30 GeV bis 100 TeV), die 2003 eingeweiht wurden.

Medium-Sized Telescope (MST): Das MST ist das zweitgrößte Teleskop unter den drei Teleskopklassen, aus denen das CTAO bestehen wird. Es hat eine Schüssel mit einem Durchmesser von ~12 m und wiegt etwa 80 Tonnen. Eines seiner Hauptmerkmale ist sein großes Gesichtsfeld (~ 8 Grad), das es den MSTs ermöglicht, schnelle Durchmusterungen des Nachthimmels durchzuführen. Neun MSTs sind für CTAO-Nord und 14 für CTAO-Süd geplant. Die MSTs sind ideal, um Gammastrahlen in der Mitte des CTAO-Energiebereichs aufzufangen, und sie sind für die Empfindlichkeit von CTAO zwischen 150 GeV und 5 TeV verantwortlich.

Memorandum of Understanding (MoU): Eine Vereinbarung zwischen verschiedenen Parteien, die die gemeinsame Vorgehensweise festlegt. Sie kann auch die Rechte, Anforderungen oder Verantwortlichkeiten der einzelnen Parteien enthalten.

Mikroquasar: Ein System, das aus einem Stern und einem Schwarzen Loch oder einem Neutronenstern besteht. Letzteres verschlingt die Materie des Sterns und kann gelegentlich Strahlen und Teilchen erzeugen, die sich fast mit Lichtgeschwindigkeit bewegen!

Wussten Sie schon…?

Einer der berühmtesten Mikroquasare ist Cygnus X-1, der Stephen Hawking dazu veranlasste, eine Wette mit Kip Thorne zu verlieren. Kennen Sie diese Geschichte?

Mikrowelle: Niederenergetische Strahlung des elektromagnetischen Spektrums (knapp über Radiowellen). Sie wird in der modernen Technik ausgiebig genutzt, auch zum Aufwärmen Ihres Essens!

Monte Carlo (MC): Simulation von Gammastrahlen oder kosmischer Strahlung, die in der Gammastrahlenastronomie extrem wichtig ist. Monte-Carlo-Simulationen werden benötigt, um Daten zu analysieren, die von Teleskopen aufgenommen wurden (z.B. mit Cherenkov-Teleskopen wie denen von CTAO). Sie beschreiben die simulierte Entwicklung von Teilchenschauern, die durch Gammastrahlung oder kosmische Strahlung in unserer Atmosphäre ausgelöst werden, sowie die Reaktion des Teleskops auf diese Schauer. Sie sind nach dem Monte-Carlo-Kasino in Monaco benannt, denn die Durchführung von Monte-Carlo-Simulationen ist wie das Würfeln vieler, vieler Male in einem Glücksspiel.

Multi-Messenger-Astronomie: Dies ist ein Teilbereich der Astronomie, der auf der Beobachtung des Universums mit Instrumenten beruht, die verschiedene kosmische „Botenstoffe“ aufspüren. Es gibt vier mögliche Botenstoffe, die derzeit verwendet werden: elektromagnetische Strahlung (mit ihren verschiedenen Energien, z. B. Gammastrahlen), kosmische Strahlung, Neutrinos und Gravitationswellen. Jeder Botenstoff kann unterschiedliche Informationen aus derselben Quelle liefern.

Multi-Wellenlängen-Astronomie: Dies ist ein Teilbereich der Astronomie, der auf der Beobachtung mit verschiedenen Instrumenten basiert, die unterschiedliche Energiebereiche elektromagnetischer Strahlung erfassen können. Die gleichzeitige Beobachtung eines Mikroquasars mit Radioobservatorien, Infrarotteleskopen, Röntgensatelliten und Gammastrahlen-Tscherenkov-Teleskopen kann beispielsweise wertvolle Informationen über den Zustand der Quelle liefern.

Neutrino: Elementarteilchen ohne Ladung, das nur sehr schwach mit Materie interagiert und daher schwer (aber nicht unmöglich!) nachzuweisen ist.

Neutronenstern (NS): Extrem kleiner und dichter Stern, der nach dem Tod eines massereichen Sterns (zwischen 10 und 25 Mal massereicher als unsere Sonne) in einer Supernova-Explosion entstanden ist.

Hintergrund des Nachthimmels (NSB): Licht von Sternen, Airglow, Polar- und Zodiakallicht sowie künstliches Licht, das nachts den Himmel durchdringt und astronomische Beobachtungen beeinträchtigen kann.

Nova: Abrupter Anstieg (über einige Tage) der Leuchtkraft in einem Doppelsternsystem, das aus einem Weißen Zwerg und einem normalen Stern besteht. Diese Art des Anstiegs kann wiederkehrend sein, im Gegensatz zu den Supernova-Explosionen, die nur einmal stattfinden und zum Tod des Sterns führen.

Beobachtungszeit: Gesamtzeit, die ein Himmelskörper von einem Instrument beobachtet wird, bevor die Daten während der Analyse gekürzt werden (was diese Zeit verkürzen könnte).

On-line Analyse oder Echtzeit-Analyse: Eine Analyse, die von einem automatischen Programm gleichzeitig mit der Datenerfassung eines Instruments durchgeführt wird. Dies ist sehr nützlich, um zu überprüfen, ob die Aktivität einer Quelle plötzlich zugenommen hat, was dazu führen könnte, die Beobachtungen zu verlängern oder sogar eine Warnung an die astronomische Gemeinschaft herauszugeben.

Paarige Erzeugung: Physikalischer Prozess, bei dem ein hochenergetisches Photon (z.B. ein Gammastrahl) mit einem anderen niederenergetischen Photon (z.B. einem Infrarot-Photon) wechselwirkt und dabei ein Elektron und ein Positron erzeugt. In der Astronomie für sehr energiereiche Gammastrahlen sagen wir, dass dieser Prozess für die „Gammastrahlenabsorption“ verantwortlich ist, die im Grunde genommen die Anzahl der Gammastrahlen, die die Erde erreichen, verringert.

Parsec (pc): Eine Längeneinheit, die in der Astronomie typischerweise zur Beschreibung großer Entfernungen verwendet wird. Ein Parsec entspricht 3,26 Lichtjahren oder 30 Billionen km!

Teilchenkaskade oder Teilchenschauer: Fortgesetzte Produktion von Teilchen, die durch die Wechselwirkung einer kosmischen Strahlung oder einer Gammastrahlung mit den Molekülen eines Mediums wie Luft oder Wasser ausgelöst wird und die endet, wenn die Teilchen eine kritische Energie erreichen, ab der sie keine weiteren Teilchen mehr erzeugen können. Im Falle von Luft wird es als Synonym für extensive Luftkaskade oder EAS verwendet.

Periastron: In einem Doppelsternsystem bezieht sich der Begriff auf den Punkt entlang der elliptischen Bahn, an dem sich die beiden Himmelskörper am nächsten kommen.

PeVatron: Der Begriff bezieht sich auf eine kosmische Quelle, die in der Lage ist, Teilchen auf PeV (Petaelektronenvolt, ¹⁰¹⁵ eV) Energien zu beschleunigen. Die Gammastrahlenemission dieser Art von Quellen mit Energien von 100 TeV und mehr wird durch die Wechselwirkung solcher hochenergetischen Teilchen erwartet.

Photomultiplier-Röhre (PMT): Elektronisches Gerät, das Licht in elektrische Pulse umwandelt, die analysiert werden können. Wird in mehreren Kameras von Cherenkov-Teleskopen verwendet.

Photon: Elementarteilchen, das die gesamte elektromagnetische Strahlung (das Licht) bildet.

Pion: Typ eines subatomaren Teilchens. Es gibt drei Typen entsprechend ihrer Ladung: positive Pionen (π ⁺), negative Pionen (π ^-) und neutrale Pionen (π ⁰).

Pionenzerfall: Im Laufe der Zeit können die Pionen ihre Energie zur Erzeugung neuer Teilchen nutzen, d.h. sie werden umgewandelt (ein Prozess, der als Teilchenzerfall bezeichnet wird). Dies ist ein wichtiger physikalischer Prozess in der Astronomie, denn geladene Pionen erzeugen Neutrinos (neben anderen Teilchen), während neutrale Pionen Gammastrahlen erzeugen.

Point Spread Function (PSF): Dies ist der Radius eines Kreises, der einen bestimmten Prozentsatz des Lichts enthält, das von einer Punktquelle ausgesendet wird, die von einem Instrument beobachtet wird. Wenn Sie in der hochenergetischen Gammastrahlenastronomie lesen, dass ein bestimmtes Cherenkov-Teleskop oberhalb einer bestimmten Energie eine PSF von 0,10 Grad hat, bedeutet dies, dass die meisten Gammastrahlen (normalerweise 68 % oder 95 %) von einer Punktquelle bei diesen Energien in einem Bereich des Himmels mit einem Radius von 0,10 Grad gesammelt werden. Die PSF wird also verwendet, um die Winkelauflösung des Teleskops zu beschreiben: eine Punktquelle muss nicht unbedingt als Punkt gesehen werden, sondern wird als „unscharfer“ Punkt mit einem Radius gleich der PSF gesehen (kein Objekt mit einer kleineren Ausdehnung als die PSF wird vom Instrument aufgelöst).

Wussten Sie schon…?

Je kleiner die PSF eines Instruments ist, desto besser. Das liegt daran, dass ein Instrument mit einer kleineren PSF kleinere und feinere Details am Himmel auflösen kann… also mehr Informationen!

Positron: Antiteilchen des Elektrons, d.h. es hat die gleichen Eigenschaften, aber eine entgegengesetzte Ladung (in diesem Fall positiv).

Proton: Subatomares Teilchen mit positiver Ladung.

Pulsar: Ein extrem schnell rotierender und magnetisierter Neutronenstern. Er sendet zwei Strahlen aus, die vom Radio- bis hin zum Gammastrahlenbereich nachgewiesen werden können. Allerdings ist er wie ein kosmischer Leuchtturm – er ist nur sichtbar, wenn er durch unsere Sichtlinie läuft!

Pulsar Wind: Ein Strom von Partikeln, die von Pulsaren in den Weltraum ausgestoßen werden (nicht zu verwechseln mit ihren Lichtstrahlen!).

Pulsarwindnebel (PWN): Astrophysikalisches Objekt, das entsteht, wenn Teilchen aus dem Pulsarwind mit dem umgebenden Medium wechselwirken. Bei dieser Wechselwirkung entsteht Strahlung, die Gammastrahlenenergie erreichen kann.

Quasar: Extrem leuchtende Art von AGN, bei der die Jets jedoch nicht direkt auf uns gerichtet sind.

Strahlung oder elektromagnetische Strahlung: Dies ist die Emission von Energie in Form von Wellen oder Teilchen (Photonen), die sich im Raum ausbreiten oder mit Materie interagieren können. Je nach Energie oder Frequenz der Strahlung wird sie als Radio-, Mikrowellen-, Infrarot-, sichtbare, ultraviolette, Röntgen- oder Gammastrahlung bezeichnet. Im täglichen Leben wird die Strahlung einfach als Licht bezeichnet – obwohl dieser Begriff manchmal nur für sichtbares Licht verwendet wird.

Radiowellen: Strahlung mit der niedrigsten Energie. Wird typischerweise für die tägliche Kommunikation verwendet.

Auslesen (Elektronik): Die Elektronik, die für die Speicherung der Daten des Cherenkov-Teleskops verantwortlich ist (nachdem der Auslöser dies gesagt hat!).

Region of Interest (RoI): In der Astronomie ist dies eine Region am Himmel oder in einem Bild, auf die sich der Wissenschaftler aufgrund ihrer physikalischen Bedeutung konzentrieren möchte.

Relativistisch: Bezieht sich auf etwas, das sich nahe der Lichtgeschwindigkeit bewegt.

Rektaszension (RA): Ähnlich wie der Längengrad auf der Erde ist dies eine der Koordinaten, die verwendet werden, um die Position eines Objekts am Himmel zu definieren. Die Rektaszension wird in östlicher Richtung entlang der Himmelsäquatorebene gemessen und ist der Winkel zwischen dem Objekt am Himmel und dem Punkt, an dem die Sonne den Äquator zur Frühlings-Tagundnachtgleiche (um den^20. März) überquert. Er wird in Stunden und Minuten oder manchmal auch in Grad gemessen, wobei eine Stunde 15 Grad entspricht. Sie ist zusammen mit der Deklination Teil des äquatorialen Koordinatensystems.

Satellit: Instrument, das zu verschiedenen Zwecken in die Umlaufbahn gebracht wird, z. B. zur Beobachtung der Erde oder des Weltraums, für Kommunikations- und Navigationszwecke usw. Satelliten für die Beobachtung des Weltraums werden auch Weltraumsatelliten oder Weltraumobservatorien genannt.

Empfindlichkeit: Die Mindestmenge an Licht, die ein Instrument zuverlässig erkennen kann. Ihr Wert kann sich je nach Energiebereich unterscheiden. Daher können Instrumente für jeden Energiebereich unterschiedliche Empfindlichkeitswerte aufweisen, die in einer „Empfindlichkeitskurve“ dargestellt werden.

Wussten Sie schon…?

Je niedriger der Wert der Empfindlichkeit ist, desto besser ist das Instrument! Wenn wir zum Beispiel zwei Instrumente haben, eines mit einer Empfindlichkeit von 0,6 C.U. (sehen Sie sich die Definition von Crab Units an) und ein anderes mit 0,4 C.U. für einen bestimmten Energiebereich, bedeutet dies, dass das erste Instrument in der Lage sein wird, Quellen zu erkennen, deren Fluss über 0,6 C.U. liegt, während das zweite dies für Quellen tun wird, deren Fluss bereits über 0,4 C.U. liegt. Das zweite Instrument kann also auch schwächere Quellen erkennen, was definitiv besser ist.

Silizium-Photomultiplier (SiPM): Gerät, das Licht erkennt und es in ein elektrisches Signal umwandelt, um es zu analysieren. Eine Alternative zu den Photomultipliern, die in einigen CTAO-Kameras verwendet werden.

SKAO: Das Square Kilometre Array Observatory (SKAO) ist eine auf Big Data basierende Einrichtung der nächsten Generation der Radioastronomie, die das Verständnis des Universums im Radiowellenbereich revolutionieren wird.

Small-Sized Telescope (SST): Das SST ist das kleinste der drei Teleskopklassen, aus denen das CTAO bestehen wird, mit einer Primärschüssel von ~4 m Durchmesser. Es handelt sich um ein Teleskop mit zwei Spiegeln, einem segmentierten Primärspiegel und einem monolithischen Sekundärspiegel. Insgesamt 37 SSTs sind nur für die CTAO-Süd-Anordnung geplant. Die SSTs sind ideal, um Gammastrahlen bei den höchsten Energien des CTAO-Energiebereichs aufzufangen, und sie sind für die Empfindlichkeit von CTAO zwischen 5 und 300 TeV verantwortlich.

Der Weltraum: Die bestehende Ausdehnung zwischen den Objekten im Universum. Obwohl er fast völlig leer ist, ist er es nicht ganz! Zwischen den Körpern im Kosmos gibt es kosmische Strahlung, elektromagnetische Strahlung, Magnetfelder usw.

Spektrale Energieverteilung (SED): Relativer Beitrag der einzelnen Wellenlängen zur Gesamtenergie, die von der Quelle freigesetzt wird.

Lichtgeschwindigkeit (c): Sie bezieht sich in der Regel auf die Geschwindigkeit des Lichts im Vakuum, die die höchstmögliche Geschwindigkeit im Universum ist: 300.000 km/s! Nichts kann sich schneller bewegen als die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum, aber in anderen Medien (wie Luft, Glas oder Wasser) verlangsamt sich das Licht und hochenergetische Teilchen können die Lichtgeschwindigkeit in diesen Medien überschreiten – das ist das Prinzip des Cherenkov-Lichts. Die Lichtgeschwindigkeit im Vakuum wird in der Regel mit dem Buchstaben c bezeichnet, und die Geschwindigkeit von Teilchen kann in Bezug darauf angegeben werden (z.B. entspricht 0,95c 95% der Lichtgeschwindigkeit).

Sternentstehungsgebiet: Regionen mit dichtem Material im Weltraum, die Molekülwolken enthalten, in denen die Entstehung von Sternen wahrscheinlich ist.

Stetig (Quelle): Bezieht sich auf ein Himmelsobjekt mit einer Emission, die sich im Laufe der Zeit nicht wesentlich verändert.

Stellarer Wind: Materiestrom, der aus der Atmosphäre eines Sterns ausgestoßen wird.

Übergeordnete Konjunktion: Ein Doppelsternsystem befindet sich in Konjunktion, wenn die Himmelsobjekte, aus denen es besteht, von der Erde aus gesehen in einer Linie stehen. Die Superior-Konjunktion bedeutet, dass sich eines der Objekte (typischerweise das kompakte Objekt, wie z.B. ein Schwarzes Loch) in unserer Sichtlinie hinter dem Begleiter befindet.

Supermassives Schwarzes Loch: Ein Schwarzes Loch mit einer Masse, die mehrere Milliarden Mal größer ist als die der Sonne. Man findet sie in den Zentren von Galaxien, einschließlich der Milchstraße. Die Astronomen wissen nicht genau, wie sie entstehen.

Supernova (SN): Starke Explosion, die beim Tod eines massereichen Sterns entsteht. Eines der energiereichsten Ereignisse im Universum – in einem Moment kann mehr Energie freigesetzt werden als die Energie, die unsere Sonne während ihres gesamten Lebens freisetzt!

Supernova-Überrest (SNR): Astrophysikalisches Objekt, das durch die Wechselwirkung der bei einer Supernova-Explosion ausgestoßenen Materie mit der Materie des umgebenden Mediums entsteht. Bei dieser Wechselwirkung entsteht Licht, das Gammastrahlenenergien erreichen kann. Sie sind sehr wichtige Quellen in der Hochenergie-Astrophysik, denn es wird erwartet, dass SNRs Teilchen auf PeV-Energien beschleunigen, d.h. sie gelten als PeVatrons.

Synchrotron: Physikalischer Prozess, bei dem ein geladenes Teilchen (wie ein Elektron), das sich mit relativistischer Geschwindigkeit bewegt, aufgrund eines Magnetfeldes Licht aussendet.

Synchrotron-Selbst-Compton (SSC): Hierbei handelt es sich um umgekehrte Compton-Strahlung, bei der das niederenergetische Photon, das auf das Elektron trifft, aus einem Synchrotronprozess derselben Elektronenpopulation stammt.

Gelegenheitsziel – Target of Opportunity (ToO): Wenn ein Himmelsobjekt extrem interessant wird, vielleicht aufgrund einer großen Eruption, erklären Astronomen es zum „Target of Opportunity“ (Gelegenheitsziel). Dies wirkt sich in der Regel auf das Beobachtungsprogramm aus: Andere geplante Beobachtungen könnten aus dem Programm gestrichen oder verschoben werden, damit sich die Teleskope auf dieses Ziel konzentrieren können, da sein Zustand in der Regel nicht von langer Dauer ist.

Transient: Ereignis im Kosmos mit einer begrenzten Dauer (Sekunden, Tage, Wochen, etc.).

Auslöser (Elektronik): Elektronik in den Cherenkov-Teleskopen, die das eintreffende Licht auswertet (in der Regel zur Unterscheidung zwischen einem interessanten Ereignis, das wir festhalten wollen, wie z. B. Cherenkov-Licht, das von einer Gammastrahlung erzeugt wird, und Ereignissen, die wir verwerfen wollen, wie z. B. solche, die von kosmischer Strahlung, NSB… erzeugt werden) und entscheidet, ob es aufgezeichnet werden soll.

Ultraviolett (UV): Strahlung oder Licht, das etwas energiereicher ist als sichtbares Licht. Die Sonne ist unsere Hauptquelle für UV-Licht.

Obere Grenze (U.L.): In der Hochenergieastronomie bezieht sich dies typischerweise auf einen Maximalwert des Gammastrahlenflusses, der berechnet wird, wenn eine Quelle nicht entdeckt wird. Wir wissen, dass diese Quelle keine Gammastrahlenmenge emittieren kann, die über der berechneten Obergrenze liegt, sonst hätte unser Instrument sie entdeckt. Er wird in der Regel mit einem 95%igen C.L. (Confidence Level) angegeben, was bedeutet, dass in 95% der Fälle eine hypothetische Gammastrahlenemission der Quelle unterhalb des U.L. liegt.

Variabilität: Bezieht sich auf die Eigenschaft einiger astrophysikalischer Objekte, deren Emission auf bestimmten Zeitskalen schwankt. Die Variabilität kann eine vorhersehbare Modulation aufweisen (wenn wir sie vorhersehen können, weil sie ständig im Laufe der Zeit erzeugt wird) oder unvorhersehbar sein (wenn wir die Zunahme oder Abnahme der Emission nicht vorhersehen können). Wir können also sagen, dass ein Objekt eine periodische Variabilität hat oder nicht.

Wussten Sie schon…?

Binäre Systeme können verschiedene Arten von Variabilität aufweisen, wie z.B. die orbitale Variabilität: eine vorhersehbare Modulation der Gammastrahlenemission, die durch die Veränderung der Positionen der Objekte entlang der Umlaufbahn entsteht. Zum Beispiel kann der Stern in unserer Sichtlinie das kompakte Objekt (aus dessen Nähe Gammastrahlen emittiert werden) verfinstern und so die Gammastrahlen, die die Erde erreichen, reduzieren. In anderen Fällen verstärkt sich die Kollision der Emissionen beider Objekte an ihrem engsten Orbitalpunkt, was zu einem erhöhten Gammastrahlenfluss führt.

Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System (VERITAS): Gruppe von vier Cherenkov-Teleskopen in Arizona (US) zur Untersuchung sehr energiereicher Gammastrahlen (zwischen 100 GeV und 10 TeV), die 2005 eingeweiht wurde.

VIRGO: Instrument zum Nachweis von Gravitationswellen, das in Pisa (Italien) steht und 2003 eingeweiht wurde.

Sichtbares Licht: Bezieht sich auf das Licht, das wir mit unseren bloßen Augen sehen können.

Wasser-Tscherenkov-Detektor (WCD): Eine Technik zum Nachweis von Gammastrahlen und kosmischer Strahlung, die das Cherenkov-Licht aufspürt, das entsteht, wenn die sehr energiereichen Teilchen eines Teilchenschauers auf einen Wassertank treffen, der mit Detektorgeräten (z. B. Photomultipliern) ausgestattet ist.

Wellenlänge: Abstand zwischen den Spitzen der Lichtwelle – je größer der Abstand, desto länger die Wellenlänge und desto weniger energiereich ist das Licht (Gammastrahlen haben zum Beispiel eine sehr kurze Wellenlänge).

Weakly Interacting Massive Particle (WIMP): Hypothetisches Teilchen, von dem man annimmt, dass es der Hauptbestandteil der dunklen Materie ist. Das WIMP-Modell ist zweifellos das bevorzugte und am meisten untersuchte Modell eines großen Teils der astronomischen Gemeinschaft, die sich mit dunkler Materie beschäftigt, da seine Eigenschaften den gesamten Inhalt der dunklen Materie im Universum „natürlich“ erklären können. Dies ist als das „WIMP-Wunder“ bekannt. Die WIMPs haben die Besonderheit, dass sie ihre eigenen Antiteilchen sind. Wenn sich zwei WIMPs treffen, annihilieren sie sich selbst, wodurch bekannte Teilchen entstehen, die wiederum in Gammastrahlen annihiliert werden. Dies ermöglicht die Suche nach WIMPs mit Cherenkov-Teleskopen wie dem CTAO!

Weißer Zwerg: Endgültiger Entwicklungszustand eines Sterns, der nicht massiv genug war, um in einer Supernova-Explosion zu sterben. Unsere Sonne wird ihr Leben wahrscheinlich als Weißer Zwerg beenden.

Röntgenbinär: Binäres System, das aus einem Stern und einem kompakten Objekt besteht, das den Großteil seines Lichts im Röntgenenergiebereich aussendet. Je nach Masse des Sterns kann das System als Low-Mass X-ray Binary (LMXB) oder High-Mass X-ray Binary (HMXB) klassifiziert werden.

Röntgenstrahlen: Strahlung, die nach ihrer Energie den Gammastrahlen im elektromagnetischen Spektrum vorausgeht. Im täglichen Leben werden Röntgenstrahlen in der medizinischen Radiographie oder bei Sicherheitsscannern an Flughäfen eingesetzt.

Zenit: Ein imaginärer Punkt am Himmel, der sich senkrecht über einem bestimmten Ort befindet, z. B. über unseren Teleskopen.

Zenitwinkel: Bezieht sich auf den Abstand in Grad vom Zenit zur Position eines bestimmten Objekts am Himmel.