Die Gammastrahlen-Observatorien HAWC und LHAASO haben in den letzten Jahren wesentliche Erkenntnisse über die höchstenergetischen Gammastrahlenquellen im TeV-Bereich geliefert. Diese Observatorien bestehen aus vielen einzelnen Teilchendetektorstationen, die auf einer Fläche von bis zu 1 km² verteilt sind und Tag und Nacht den Teilchenfluss in der Erdatmosphäre aus allen Richtungen messen. Ausgedehnte Luftschauer, die durch kosmische Strahlung und Gammastrahlung erzeugt werden, heben sich vom zufälligen Rauschuntergrund ab. Die Analyse solcher Ereignisse im Detektorensemble erlaubt dann Rückschlüsse auf Art, Energie und Herkunft der ursprünglichen Teilchen.

Durch die große abgedeckte Fläche, das breite Sichtfeld und den kontinuierlichen Betrieb ist ein solches Observatorium besonders geeignet, um

• großskalige Emissionen,

• schwache Emissionen bei höchsten Energien und

• kurzzeitige Ereignisse wie Gammablitze

zu beobachten. Damit ist es eine hervorragende Ergänzung zu teleskopbasierten Systemen wie H.E.S.S. und CTA.

HAWC und LHAASO befinden sich auf der Nordhalbkugel; auf der Südhalbkugel gibt es bisher keine vergleichbare Einrichtung, obwohl der Südhimmel - wo unter anderem das Zentrum der Milchstraße zu beobachten ist - von besonderem wissenschaftlichen Interesse ist. Das MPIK beteiligt sich daher maßgeblich an der Entwicklung des Southern Wide-field Gamma-ray Observatory (SWGO), ein Detektor der nächsten Generation.

Die hochgradig internationale SWGO-Kollaboration ist derzeit intensiv mit der Entwicklung von Hardware- und Software-Prototypen beschäftigt und hat im letzten Jahr große Schritte in Richtung Konsolidierung und Definition des Detektors gemacht. Eine Kernidee, die sich herauskristallisiert hat, ist, jede Detektorstation in zwei Schichten zu unterteilen, um den Untergrund der kosmischen Strahlung effizient trennen zu können. Diese Idee wurde maßgeblich am MPIK mit Hilfe von Simulationen untersucht und als erster Prototyp in unserem Gewässersimulationstank realisiert (siehe Pressemitteilung).

In Kürze soll der genaue Standort für das Observatorium in den Anden festgelegt werden, woraufhin die ersten Prototypen am endgültigen Standort aufgebaut und mit Elektronik ausgestattet werden können, die vollständig am MPIK entwickelt wurde.