International Cosmic Day: Jugendliche untersuchen kosmische Teilchen

Erstmals stellen zwei große Forschungsexperimente ihre Daten bereit

Am International Cosmic Day messen Schülerinnen und Schüler Myonen mit eigens für sie entwickelten Detektoren.

Am 2. November 2016 ist es wieder soweit – der International Cosmic Day findet zum fünften Mal statt. Weltweit sind Jugendliche an diesem Tag eingeladen, kosmische Teilchen zu untersuchen, die permanent auf die Erde prasseln. Das Gebiet der Astroteilchenphysik nutzt kosmische Teilchen als Botschafter, um ungelöste Rätsel unseres Universums zu erforschen. Am International Cosmic Day kommen rund um den Globus Jugendliche, Lehrkräfte sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen, um über Forschungsfragen auf diesem Gebiet zu diskutieren. Initiiert wird die Veranstaltung von DESY in Kooperation mit dem Netzwerk Teilchenwelt in Deutschland sowie dem Forschungszentrum Fermilab mit seinem Lehrernetzwerk QuarkNet in den USA. Derzeit sind bereits über 30 Institute und Schulen aus über zehn Ländern angemeldet. Weitere Informationen und die Möglichkeit, sich anzumelden, gibt es hier: http://icd.desy.de.

Am International Cosmic Day messen Schülerinnen und Schüler mit eigens für sie entwickelten Detektoren kosmische Teilchen, speziell die sogenannten Myonen. Sie entstehen, wenn Teilchen aus dem Weltall kommend auf die Atmosphäre der Erde treffen. Die Jugendlichen werden untersuchen, aus welcher Richtung die Myonen kommen. Erreichen uns aus allen Richtungen gleichviele Myonen, da uns das Weltall von allen Seiten her umgibt? Oder gibt es eine Vorzugsrichtung, aus der die Myonen kommen?

Wissenschaftler und geschulte Lehrkräfte helfen dabei, die Messungen zu planen, umzusetzen, und die gewonnenen Daten auszuwerten und graphisch darzustellen. Anschließend werden die Daten interpretiert. Mit den Leitfragen „Was haben wir eigentlich gemessen?“ und „Warum ist das Ergebnis so?“ schlüpfen die Schülerinnen und Schüler dabei schnell in die Rolle von Forscherinnen und Forschern. Zusammen entwickeln und diskutieren die Teilnehmer in ihren Gruppen vor Ort ihre Ideen. Über den ganzen Tag verteilt finden Videokonferenzen statt, in denen sich die Gruppen weltweit über Gemeinsamkeiten und Unterschiede ihrer Untersuchungsergebnisse austauschen können – orientiert an der globalen Zusammenarbeit internationaler Forschungsprojekte.

In diesem Jahr werden erstmalig auch zwei internationale Forschungsgruppen die Daten ihrer riesigen Teilchendetektoren extra für die Veranstaltung auswerten. Sowohl eine Gruppe von Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von ATLAS, einem Teilchenphysik-Experiment am Large Hadron Collider LHC, als auch Forscherinnen und Forscher vom Astroteilchenphysik-Experiment IceCube sind dabei. Der Forschungsschwerpunkt bei ATLAS liegt in der Erforschung der fundamentalen Kräfte der Natur. Dazu werden Protonen im Beschleuniger auf Kollisionskurs gebracht und die dabei neu entstehenden Teilchen gemessen und erforscht. IceCube am Südpol misst aus dem Weltall kommende Neutrinos und erforscht die Physik von explodierenden Sternen, Gamma Ray Bursts und anderen Quellen hochenergetischer Neutrinos. Auch wenn beide Experimente andere Forschungsschwerpunkte haben, messen sie ebenfalls Myonen und können daher für den International Cosmic Day Ergebnisse beitragen.