Hannover 2020 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 16: Poster Session 3
P 16.28: Poster
Mittwoch, 11. März 2020, 16:30–18:30, Empore Lichthof
Beschleunigung und Fortbewegung von ultrahochenergetischen kosmischen Strahlen — •Jonas Graw, Martin Weidl und Frank Jenko — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik
Ultrahochenergetische kosmische Strahlen sind elektrisch geladene Teilchen, die sich mit Energien größer als 1018 eV im Kosmos bewegen. Es ist nicht bekannt, wie diese Teilchen zu solch hohen Energien kommen und stellt eines der größten Rätsel der Astrophysik dar. Daher wollen wir die Beschleunigungsmechanismen von kosmischer Strahlung in unserer Forschung analysieren.
Als Quellen ultrahochenergetischer kosmischer Strahlung gelten aktive Galaxienkerne. Diese stoßen Gas parallel zur Rotationsachse mit sehr hohen Energien und Beschleunigungsraten aus. Den emittierten Teilchenstrahl bezeichnet man als Jet. Im Jet werden Schockwellen ausgebildet, in welchen einige Teilchen zu extrem hohen Energien beschleunigt werden. In unserer Forschung verwenden wir astrophysikalische Plasmen mit mehreren Ionenspezies in hochenergetischen Umgebungen. Derzeit untersuchen wir den Phasenraum aus Wellenvektor k und Kreisfrequenz ω. Dabei analysieren wir die unterschiedlichen Moden, die sich aus analytischen Überlegungen und Simulationen ergeben. Besonders interessant sind dabei die Moden, die nicht im Elektronen-Protonen-Plasma existieren.
Die Beschleunigung von ultrahochenergetischen kosmischen Strahlen hängt dabei maßgeblich mit der Welle-Teilchen-Interaktion mit dem Plasma zusammen. Mit der Analyse des Plasmas wollen wir somit unser Verständnis über die Beschleunigungsmechanismen intensivieren.