Jugendliche untersuchen kosmische Teilchen

Erstmals stellen zwei große Forschungsexperimente ihre Daten für den International Cosmic Day bereit

Am 2. November 2016 ist es wieder soweit – der International Cosmic Day findet zum fünften Mal statt. Weltweit sind Jugendliche an diesem Tag eingeladen, die uns permanent umge-benden kosmischen Teilchen zu untersuchen. Das Gebiet der Astroteilchenphysik, das mit kosmischen Teilchen als Überbringer ungelöster Rätsel unser Universum erforscht, ist ein relativ junges Forschungsfeld. Am International Cosmic Day kommen rund um den Globus Jugendliche, Lehrkräfte sowie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusammen, um über Forschungsfragen auf diesem Gebiet zu diskutieren. Dabei vernetzen sich die Jugend¬lichen auch mit Forschungsgruppen vom CERN und von der IceCube Kollaboration: Erst¬mals werten zwei Forschungsexperimente aus der Teilchen- und Astroteilchenphysik am International Cosmic Day ihre Daten hinsichtlich der Fragestellung des Tages aus. Initiiert wird die Veranstaltung vom Deutschen Elektronen-Synchrotron 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, Deutschland ist bisher an sechs Standorten vertreten. Die Anmeldung ist noch möglich: http://icd.desy.de. Wo und wie Jugendliche am International Cosmic Day in ihrer Nähe mitmachen können, erfahren sie über die Kontakte auf der Weltkarte https://icd.desy.de/e25775/

Schülerinnen und Schüler messen mit eigens für sie entwickelten Detektoren kosmische Teilchen, speziell die so genannten Myonen. Sie entstehen, wenn Teilchen aus dem Weltall kommend auf die Atmosphäre der Erde treffen. Am International Cosmic Day werden die Jugendlichen 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 den Jugendlichen, die Messungen zu planen, umzusetzen sowie 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 leidenschaftlich Ideen. Über den ganzen Tag verteilt finden Videokonferenzen statt, in denen sich die Gruppen weltweit über Gemein¬samkeiten und Unterschiede ihrer Untersuchungsergebnisse austauschen können. Die Präsentation der Messergebnisse ist ein zentraler Arbeitsschritt am International Cosmic Day, der sich an den Abläufen in einem internationalen Forschungsprojekt orientiert.


Schließlich kommt es auch darauf an, das neu gewonnene Wissen zu teilen und zu diskutieren.
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 am CERN, 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 gemes-sen 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 Forschungsschwer¬punkte haben, messen sie ebenfalls Myonen und können daher für den International Cosmic Day Ergebnisse beitragen.

Kontakt
Koordination International Cosmic Day
Carolin Schwerdt
Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY
Telefon: +49 (0)33762 7-7264
icd@desy.de
http://icd.desy.de