Hintergrundstrahlung

Hintergrundstrahlung ist die in der Umgebung oder in Detektoren vorhandene Strahlung, die nicht dem untersuchten Signal entspricht. Sie entsteht aus natürlichen Radioquellen wie Uran, Thorium und Kalium-40, aus kosmischer Strahlung sowie aus menschlichen Quellen. In der Astronomie wird der Begriff oft speziell für die kosmische Hintergrundstrahlung verwendet.

Kosmische Mikrowellenhintergrundstrahlung (CMB) ist die Reliktstrahlung des frühen Universums. Sie besitzt eine nahezu isotrope Temperatur von etwa 2,725 Kelvin und zeigt winzige Fluktuationen, die auf Dichteunterschiede im Universum hinweisen. Die CMB wurde 1965 von Penzias und Wilson entdeckt und durch Raumexperimente wie COBE, WMAP und Planck präzise vermessen. Sie bildet eine zentrale Säule des Urknallmodells und liefert heute Schätzwerte für Parameter wie die Hubble-Konstante, die Materiedichte und die kosmische Geometrie.

Nebst der kosmischen Hintergrundstrahlung gibt es terrestrische Hintergrundstrahlung, die durch natürliche Radioaktivität im Boden und in Baumaterialien, Radon sowie durch kosmische Strahlung und deren sekundäre Teilchen entsteht. In vielen Mess- und Experimenten wird dieser Hintergrund berücksichtigt und reduziert.

In der experimentellen Physik gilt Hintergrundstrahlung als Rauschen, das Signale überdecken oder verzerren kann. Gegenmaßnahmen umfassen Abschirmung, unterirdische Aufstellung, Veto-Detektoren, sorgfältige Materialauswahl sowie die Modellierung und Subtraktion des Hintergrunds mithilfe von Simulationen. Die Intensität wird in Einheiten wie Becquerel, Gray oder Sievert angegeben, je nach Kontext.