Am 29. November 2018 findet zum siebten Mal der International Cosmic Day statt. Mehr als 60 Schulen, Universitäten und Forschungseinrichtungen in über 15 Ländern ermöglichen Jugendlichen auf der ganzen Welt, an diesem Tag – angeleitet von Wissenschaftlerinnen, Wissenschaftlern oder Lehrkräften – Experimente zu kosmischen Teilchen durchzuführen, die uns unbemerkt durchfliegen. Internationale Forschungsexperimente, wie z. B. ATLAS in Genf und IceCube am Südpol steuern an diesem Tag aktuelle Daten bei. Erstmals ist in diesem Jahr auch eine Teilnahme ohne eigene Messung möglich. Das von DESY eigens für Schülerprojekte entwickelte Webportal Cosmic@Web stellt hierfür Daten von Langzeitexperimenten zur Verfügung, die ausgewertet werden können. Neu ist ebenfalls, dass Daten von einem Messgerät geliefert werden, das auf dem Forschungsschiff Polarstern des Alfred-Wegener-Instituts installiert ist. Dieser Detektor ist eines der Langzeitexperimente, deren Daten das Webportal Cosmic@Web speisen.

„Veranstaltungen wie der International Cosmic Day sind wesentlich für unsere Nachwuchsförderung. Jugendliche weltweit können hautnah einen Einblick bekommen, wie unsere Forschung funktioniert und erfahren, welche spannenden Erkenntnisse noch auf uns warten“, erklärt Prof. Helmut Dosch, Vorsitzender des DESY-Direktoriums. Das Forschungsfeld der Astroteilchenphysik hat sich in den vergangenen Jahren rasant entwickelt. Erst seit kurzem ist es möglich, alle bekannten kosmischen Boten, von kosmischer Strahlung über Gammastrahlung, Neutrinos und Gravitationswellen, zu messen. Es werden riesige Observatorien gebaut, um die kleinsten Teilchen zu detektieren, die den Kosmos durchströmen. Diese kosmischen Teilchen liefern notwendige Informationen, um Einblicke in die gewaltigen Vorgänge in unserem Universum zu erhalten. Auch wenn wir es nicht wahrnehmen, fliegen die Boten aus dem Weltall permanent durch uns hindurch. Wenn Teilchen aus dem Kosmos auf die Atmosphäre der Erde treffen, erzeugen sie einen Schauer aus tausenden neuer Teilchen. Viele der neuen Teilchen zerfallen nach kurzer Zeit. Nicht so die Myonen. Sie können den Erdboden erreichen, hier gemessen werden und uns so die Geschichten des Universums erzählen.

Am International Cosmic Day wird untersucht, aus welcher Richtung die meisten Myonen kommen. Erreichen uns aus allen Richtungen gleichviele Myonen, oder gibt es eine Vorzugsrichtung? Die Jugendlichen, Forschenden und Lehrkräfte diskutieren die Messungen, vernetzen sich in alle Welt über Videokonferenzen sowie Chats und dokumentieren im Anschluss ihre Ergebnisse in einer gemeinsamen Veröffentlichung. Die gemeinsame Arbeit verdeutlicht den Jugendlichen wie internationale Zusammenarbeit abläuft und wie Wissenschaft als verbindendes Element über Ländergrenzen, sprachliche Barrieren und kulturelle Unterschiede hinweg funktioniert. „Die Jugendlichen erleben, wie gemeinsam neues Wissen geschaffen werden kann. Sie arbeiten an diesem Tag wie in einer internationalen Kollaboration. Wir freuen uns besonders, dass seit diesem Jahr mit dem Webportal weltweit Jugendliche die Chance haben, sich an Forschung zu beteiligen.“, erläutert Carolin Schwerdt, Koordinatorin der Astroteilchen-Projekte für Jugendliche bei DESY und bundesweit im Netzwerk Teilchenwelt.

Wer an diesem Tag keinen Zugang zu Experimenten hat, kann über das Webportal Cosmic@Web Daten auswerten, die von einem Langzeitexperiment geliefert werden, das bei DESY in Zeuthen entwickelt wurde und seit 2016 Daten nimmt. Die sogenannte CosMO-Mühle ist grundlegend so aufgebaut, wie jene Experimente, die vor Ort an vielen Standorten zum Einsatz kommen. Die Schwierigkeit ist aber, dass bei Langzeitexperimenten große Datensätze ausgewertet werden müssen. Da deren komplexe Datenverarbeitung nicht mehr mit geläufigen Tabellenkalkulationsprogrammen erfolgen kann, wurde Cosmic@Web konzipiert. Eine grafische Oberfläche bietet dem Nutzer eine Auswahl visueller Darstellungen der Daten. Daraus können dann Schlüsse auf die Physik des beobachteten Phänomens gezogen werden. Das Webportal ist dabei die Schnittstelle zwischen dem Nutzer, der die Datensätze auswählt und der Kalkulation, die diese Daten verarbeitet.

Damit können in diesem Jahr erstmalig alle Interessierten am International Cosmic Day teilnehmen, die den spannenden Fragen der Astroteilchenphysik auf den Grund gehen möchten, egal ob sie eigene Messungen kosmischer Strahlung durchführen können oder ob sie auf die vorhandenen Datensätze des Webportals für ihre Auswertung zurückgreifen. Damit wurde ein weiterer wichtiger Schritt vollzogen, um unsere Forschung für alle erlebbar zu machen.

Der International Cosmic Day ist eine Initiative von DESY in Kooperation mit Netzwerk Teilchenwelt in Deutschland sowie auf internationaler Ebene mit der International Particle Physics Outreach Group IPPOG und dem Forschungszentrum Fermilab mit seinem Lehrernetzwerk QuarkNet in den USA.

 

Weitere Informationen: https://icd.desy.de