Interview: Karen Naundorf
Im Gespräch
Faszination kosmische Strahlung
Dr. Karen Salomé Caballero Mora forscht an einem der größten Rätsel der Astrophysik – in einem internationalen Verbund mit 17 beteiligten Ländern.
Ausgabe 1 | 2026
Frau Caballero Mora, Sie vertreten Mexiko im Forschungsprojekt des Pierre-Auger-Observatoriums in der „gelben Steppe“ Argentiniens. Warum ist dieses Großexperiment so entscheidend dafür, kosmische Strahlung besser zu verstehen?
Karen Salomé Caballero Mora: Das Pierre-Auger-Observatorium ist die größte Anlage der Welt zur Untersuchung ultrahochenergetischer kosmischer Strahlung. Dort werden Teilchenschauer in der Atmosphäre gemessen, die beim Auftreffen kosmischer Strahlung auf Luftmoleküle entstehen. So können Eigenschaften dieser Teilchen gemessen und grundlegende Fragen der Teilchenphysik und Astrophysik überhaupt erst angegangen werden.
Die hochenergetische kosmische Strahlung zählt zu den großen ungelösten Rätseln der Astrophysik. Was möchten Sie darüber herausfinden?
Caballero Mora: Etwa die Zusammensetzung der energiereichsten Teilchen: Sind es Protonen, leichtere oder schwerere Atomkerne? Davon hängt ab, ob wir besser eingrenzen können, woher sie kommen und welche Prozesse im Universum ihnen die Energien verleihen, mit denen sie die Erdatmosphäre erreichen. Genau das macht dieses Forschungsfeld so spannend: Solche Energien lassen sich auf der Erde nicht künstlich erzeugen. Selbst die größten Teilchenbeschleuniger erreichen sie nicht. Gleichzeitig sind kosmische Strahlen ständig um uns herum, ohne dass die meisten Menschen überhaupt wissen, dass es sie gibt. Es ist allerdings sehr aufwendig, die Teilchen einzufangen!
Das Observatorium umfasst rund 3.000 Quadratkilometer: Warum braucht es für diese Messungen eine so enorme Fläche?
Caballero Mora: Weil die energiereichsten Ereignisse extrem selten sind. Für die allerenergetischsten Teilchen gilt statistisch: Nur eines pro Quadratkilometer und Jahrhundert erreicht die Erde. Wenn man solche Ereignisse messen will, braucht man deshalb eine sehr große Fläche. Nur so steigt die Wahrscheinlichkeit, sie überhaupt zu registrieren. Hinzu kommt, dass sich die Teilchenschauer, die in der Atmosphäre entstehen, über viele Kilometer ausbreiten können. Auch deshalb braucht man ein Observatorium dieser Größe.
Inwiefern reicht diese Forschung über Beobachtungen am Boden hinaus?
Caballero Mora: Neben den bodengebundenen Observatorien gibt es auch Instrumente auf Satelliten, also außerhalb der Atmosphäre. Dort lässt sich kosmische Strahlung direkter beobachten und das Blickfeld vergrößern. In diesem Zusammenhang geht es auch um Themen wie Antimaterie. Viele Kolleginnen und Kollegen aus der Astroteilchenphysik arbeiten deshalb zugleich an Entwicklungen für die Raumfahrt oder an wissenschaftlichen Instrumenten im All. Das zeigt, wie eng Grundlagenforschung, Astroteilchenphysik und Weltraumforschung miteinander verbunden sind.
Gerade Grundlagenforschung wird phasenweise belächelt oder zumindest kritisch hinterfragt. Was kann ein Projekt wie das Pierre-Auger-Observatorium leisten, um den Wert von Grundlagenforschung zu verdeutlichen?
Caballero Mora: Grundlagenforschung braucht Zeit. Ein bekanntes Beispiel ist das Higgs-Boson, ein Teilchen, das schon in den 1960er-Jahren theoretisch beschrieben und erst 2012 experimentell nachgewiesen wurde. Wir untersuchen im Pierre-Auger-Observatorium Fragen der grundlegenden Physik. In solchen Experimenten entstehen technische Entwicklungen, die weit über das einzelne Projekt hinausweisen. Grundlagenforschung ist das Fundament, auf dem vieles andere aufbaut.
Wie wichtig ist die internationale Zusammenarbeit für dieses Projekt?
Caballero Mora: Ein Observatorium dieser Größenordnung kann nur mit den Ressourcen vieler Länder betrieben und weiterentwickelt werden. Die beteiligten Gruppen bringen Wissen, Technik, Personal und Finanzierung ein. Aus diesen Beiträgen werden auch Betrieb und Infrastruktur vor Ort mitgetragen. Internationale Zusammenarbeit ist hier kein Zusatz, sondern Voraussetzung. Solche Fragen lassen sich nicht national beantworten.
„Grundlagenforschung ist das Fundament, auf dem vieles andere aufbaut.“
Wie sind Sie zu Ihrem heutigen Forschungsfeld gekommen?
Caballero Mora: Am Anfang stand die Astronomie. In der Schulzeit hat sie mich sehr angezogen und im Studium merkte ich dann, dass mich die Astroteilchenphysik noch stärker interessierte, weil dort vieles zusammenkam: Astronomie, Teilchenphysik, Mathematik, Datenanalyse und Informatik. Ich entdeckte dieses Feld eher schrittweise. An der Fakultät stieß ich auf einen Aushang von Lukas Nellen, einem deutschen Physiker an der Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM). Daraus entstand ein längerer Austausch, und ich wurde Schritt für Schritt an das Thema herangeführt. Und ich habe gemerkt: Dort treffen viele meiner Interessen aufeinander.
Diese Interessen führten schließlich zu einer Promotion in Deutschland. Was hat Sie daran gereizt?
Caballero Mora: Der Weg führte über meine Abschlussarbeit in Mexiko. Darin habe ich mich mit einem Thema zum Pierre-Auger-Observatorium beschäftigt, noch bevor ich selbst dort war. Damit bewarb ich mich im Programm CONACYT des DAAD und des mexikanischen Wissenschafts- und Technologierats. Deutschland war für mich damals nicht nur wissenschaftlich interessant, sondern auch kulturell. In Mexiko hatte ich mehrere Jahre Deutsch gelernt. Mir war klar, dass der Schritt nach Deutschland fachlich eine große Chance ist. Für mich war das Pierre-Auger-Observatorium damals ein Traumort, für die Kolleginnen und Kollegen am heutigen Karlsruher Institut für Technologie (KIT) bereits Forschungsrealität.
Was hat Ihnen die Zeit in Deutschland fachlich und persönlich mitgegeben?
Caballero Mora: Fachlich vor allem Disziplin, Ordnung und wissenschaftliche Genauigkeit. Gleichzeitig habe ich gemerkt, dass meine Ausbildung in Mexiko sehr solide war. Persönlich war die Zeit ebenso prägend: Ich lebte zum ersten Mal allein, musste Wohnung, Versicherungen, Bank, Steuern und Aufenthalt selbst organisieren. Hinzu kam das internationale Umfeld. Im Alltag sprach ich Deutsch, Englisch und Spanisch. Diese Mehrsprachigkeit und der Umgang mit Menschen aus vielen Ländern haben meinen Blick auf Wissenschaft und Zusammenarbeit stark geprägt.
Disziplin und Genauigkeit sind das eine – die Leidenschaft für das Warum das andere. Wann haben Sie gemerkt, dass Sie Naturphänomene mit einer anderen Faszination betrachten als andere?
Caballero Mora: Schon als Kind wollte ich für alles eine Erklärung finden. Ich fragte mich, warum der Mond auf dem Nachhauseweg scheinbar mit uns mitfährt, warum eine Holztür im Bad aufquillt und wieder abschwillt oder warum sich bei einer totalen Sonnenfinsternis plötzlich die Tiere anders verhalten. Bei der Holztür begann ich sogar, Zeiten zu notieren, um zu sehen, wie lange das Auf- und Abschwellen dauerte. Später kam ein Elektrotechnik-Kurs in der Schule dazu, in dem ich Stromkreise und Magnetfelder kennenlernte. Von da an begann ich auch zu Hause zu experimentieren. Meinen Eltern habe ich damals aber nicht verraten, dass ich für einen Stromausfall verantwortlich war.
Was möchten Sie heute Ihren Studierenden weitergeben?
Caballero Mora: Vor allem Mut und Vertrauen in die eigenen Möglichkeiten. Vieles von dem, was ich erreicht habe, war nur durch sehr viel Engagement, Ausdauer und Förderung möglich. Das Einzige, was ich hatte, waren meine Anstrengung und meine Arbeit. Ich sage meinen Studierenden, dass ein solcher Weg auch für sie möglich ist. Besonders wichtig ist mir das bei jungen Frauen, weil wir in vielen Bereichen der Physik noch immer in der Minderheit sind. Gerade deshalb ist es wichtig, sichtbar zu sein und sich gegenseitig zu unterstützen. —
Dr. Karen Salomé Caballero Mora ist Professorin an der Universidad Autónoma de Chiapas (UNACH) in Tuxtla Gutiérrez in Mexiko und nationale Vertreterin Mexikos in der Pierre-Auger-Kollaboration in Argentinien. Sie wurde während ihrer Promotion 2004 bis 2009 am heutigen Karlsruher Institut für Technologie (KIT) im kofinanzierten Programm CONACYT des DAAD und des mexikanischen Wissenschafts- und Technologierats gefördert.