Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Adlerblick in den Orionnebel

03.04.2009
Infrarot-Interferometrie liefert Bilder mit bisher unerreichter Schärfe

Von der Erde aus erscheint ein Auto auf der Oberfläche des Mondes unter einem Winkel von rund zwei Tausendstel Bogensekunden. Um es zu erfassen, müsste ein Teleskop etwa 200 Meter Spiegeldurchmesser aufweisen. Dasselbe mit den heute verfügbaren, ungleich kleineren Teleskopen zu erreichen, verlangt optische Tricks - wie die Infrarot-Interferometrie.


Zentralbereich des Großen Orionnebels (linkes Bild) mit den vier Trapez-Sternen (Theta 1 Ori A-D) bei zunehmender Vergrößerung. Der massereichste und hellste dieser Sterne ist Theta 1 Ori C, der mit bisher unerreichter Winkelauflösung mit dem VLT-Interferometer abgebildet werden konnte (rechtes Teilbild). MPIfR/Stefan Kraus, ESO und NASA/Chris O\\\\\\\'Dell

Mit dieser Technik hat jetzt ein internationales Team unter der Leitung von Stefan Kraus und Gerd Weigelt vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie einen Rekord gebrochen: Mit dem "Very Large Telescope Interferometer" der Europäischen Südsternwarte ESO gelang den Forschern das bisher schärfste Bild des jungen Doppelsterns Theta 1 Ori C inmitten des Trapez-Sternhaufens im Orion. (Astronomy & Astrophysics, im Druck)

Theta 1 Ori C ist der hellste Stern im der Erde nächstgelegenen Entstehungsgebiet massereicher junger Sterne. Die neuen Resultate zeigen deutlich voneinander getrennt zwei Einzelsterne in einem Doppelsternsystem. Die Messungen haben die extrem hohe Winkelauflösung von etwa zwei Tausendstel Bogensekunden. Die Forscher waren in der Lage, die Bahndaten des Doppelsternsystems zu bestimmen, außerdem die Massen der beiden Einzelsterne zu 38 und 9 Sonnenmassen sowie die Entfernung des Systems (1350 Lichtjahre).

Die Infrarot-Interferometrie ist eine neuartige astronomische Messtechnik, die eine viel höhere Winkelauflösung zu liefern vermag, als konventionelle Messungen mit großen astronomischen Teleskopen. Sie ermöglicht es den Astronomen, die mit einer Reihe von Einzelteleskopen aufgenommene Strahlung zu einem sehr scharfen virtuellen Gesamtbild zu kombinieren. So benutzten die Forscher am "Very Large Telescope Interferometer" (VLTI) das Interferometrie-Strahlvereinigungs-Instrument AMBER ("Astronomical Multi-BEam combineR"), das die direkte Erzeugung von Bildern bei Wellenlängen im nahen Infrarot ermöglicht.

Zum Prüfstern wählten die Astronomen Theta 1 Ori C, die massereichste und leuchtkräftigste Sonne im zentralen Orionnebel. Diese Region bietet wegen ihrer vergleichbaren Erdnähe einen einzigartigen Einblick in die Bildungsprozesse der Sterne. Die intensive Strahlung von Theta 1 Ori C ionisiert den gesamten Bereich des Orionnebels. Durch seinen starken Sternwind beeinflusst das Objekt auch die berühmten Proplyds ("protoplanetary disks") - junge Sterne, die noch von Staubscheiben umgeben sind, aus denen sich später Planetensysteme entwickeln werden.

Obwohl Theta 1 Ori C zunächst als Einzelstern erschien - und das sowohl in Beobachtungen mit konventionellen Fernrohren als auch mit dem Weltraumteleskop "Hubble" -, konnte das Team die Existenz eines lichtschwächeren Begleitsterns in geringem Abstand nachweisen. "VLT-Interferometrie mit AMBER hat uns zum ersten Mal ermöglicht, ein Bild dieses Doppelsternsystems mit einer spektakulären Winkelauflösung von nur zwei Tausendstel Bogensekunden zu gewinnen", sagt Stefan Kraus.

Die VLTI-Daten belegen, dass der Abstand zwischen den beiden Sternen im März 2008 nur etwa 20 Tausendstel Bogensekunden betragen hat. Die Abbildung zeigt das mit VLTI/AMBER erhaltene Bild sowie die Ergebnisse von Positionsmessungen des schwächeren Begleitsterns über die vergangenen 12 Jahre. Diese zusätzlichen Beobachtungen wurden mit der Technik der Bispektrum-Speckle-Interferometrie gewonnen. Dabei kamen Teleskope von 3,6 bis 6 Meter Spiegeldurchmesser zum Einsatz, die hochauflösende Beobachtungen auch bei optischen Wellenlängen bis hinunter zu 440 Nanometern (millionstel Millimeter) ermöglichten.

Die Zusammenstellung aller Messungen zeigt, dass der Begleitstern sich auf einer sehr exzentrischen Bahn mit einer Umlaufdauer von elf Jahren bewegt. Unter Anwendung des Dritten Keplerschen Gesetzes ließen sich die Massen beider Sterne zu 38 und 9 Sonnenmassen bestimmen.

Aus diesen Messungen konnten die Astronomen außerdem die sogenannte trigonometrische Entfernung des Sterns Theta 1 Ori C und damit des Zentralbereichs des gesamten Orion-Sternentstehungsgebiets ableiten. Der Wert von 1350 Lichtjahren stimmt hervorragend mit dem Resultat überein, das eine Gruppe unter der Leitung von Karl Menten, ebenfalls vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie, aus der Bestimmung trigonometrischer Parallaxen einiger anderer Sterne im Orionnebel erhalten hat.

Seit dem Jahr 1609, als Galileo Galilei zum ersten Mal ein Fernrohr gen Himmel richtete, hat sich die beobachtende Astronomie sowohl in der erfassbaren Wellenlänge als auch in der erreichbaren Auflösung erheblich weiterentwickelt. "Unsere Beobachtungen zeigen die faszinierende neue Bildqualität von VLTI. Die Anwendung der Technik der Infrarot-Interferometrie wird zweifellos zu einer Reihe fundamentaler neuer Entdeckungen führen", sagt Gerd Weigelt.

Originalveröffentlichung:

S. Kraus, G. Weigelt, Y.Y. Balega, J.A. Docobo, K.-H. Hofmann, T. Preibisch, D. Schertl, V.S. Tamazian, T. Driebe, K. Ohnaka, R. Petrov, M. Schoeller, M. Smith
Tracing the young massive high-eccentricity binary system Theta 1 Orionis C through periastron passage

Astronomy & Astrophysics (accepted)

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr. Stefan Kraus
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
Tel.: +49 228 525-395
E-Mail: skraus@mpifr.de
Prof. Dr. Gerd Weigelt
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
Tel.: +49 228 525-243
E-Mail: gweigelt@mpifr.de
Dr. Norbert Junkes (Öffentlichkeitsarbeit)
Max-Planck-Institut für Radioastronomie, Bonn
Tel.: +49 228 525-399
E-Mail: njunkes@mpifr.de

Barbara Abrell | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpifr.de
http://www.mpg.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Raumschrott im Fokus
20.05.2018 | Universität Bern

nachricht Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.
18.05.2018 | Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

Passt eine ultrakalte Wolke aus zehntausenden Rubidium-Atomen in ein einzelnes Riesenatom? Forscherinnen und Forschern am 5. Physikalischen Institut der Universität Stuttgart ist dies erstmals gelungen. Sie zeigten einen ganz neuen Ansatz, die Wechselwirkung von geladenen Kernen mit neutralen Atomen bei weitaus niedrigeren Temperaturen zu untersuchen, als es bisher möglich war. Dies könnte einen wichtigen Schritt darstellen, um in Zukunft quantenmechanische Effekte in der Atom-Ion Wechselwirkung zu studieren. Das renommierte Fachjournal Physical Review Letters und das populärwissenschaftliche Begleitjournal Physics berichteten darüber.*)

In dem Experiment regten die Forscherinnen und Forscher ein Elektron eines einzelnen Atoms in einem Bose-Einstein-Kondensat mit Laserstrahlen in einen riesigen...

Im Focus: Algorithmen für die Leberchirurgie – weltweit sicherer operieren

Die Leber durchlaufen vier komplex verwobene Gefäßsysteme. Die chirurgische Entfernung von Tumoren ist daher oft eine schwierige Aufgabe. Das Fraunhofer-Institut für Bildgestützte Medizin MEVIS hat Algorithmen entwickelt, die die Bilddaten von Patienten analysieren und chirurgische Risiken berechnen. Leberkrebsoperationen werden damit besser planbar und sicherer.

Jährlich erkranken weltweit 750.000 Menschen neu an Leberkrebs, viele weitere entwickeln Lebermetastasen aufgrund anderer Krebserkrankungen. Ein chirurgischer...

Im Focus: Positronen leuchten besser

Leuchtstoffe werden schon lange benutzt, im Alltag zum Beispiel im Bildschirm von Fernsehgeräten oder in PC-Monitoren, in der Wissenschaft zum Untersuchen von Plasmen, Teilchen- oder Antiteilchenstrahlen. Gleich ob Teilchen oder Antiteilchen – treffen sie auf einen Leuchtstoff auf, regen sie ihn zum Lumineszieren an. Unbekannt war jedoch bisher, dass die Lichtausbeute mit Elektronen wesentlich niedriger ist als mit Positronen, ihren Antiteilchen. Dies hat Dr. Eve Stenson im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching und Greifswald jetzt beim Vorbereiten von Experimenten mit Materie-Antimaterie-Plasmen entdeckt.

„Wäre Antimaterie nicht so schwierig herzustellen, könnte man auf eine Ära hochleuchtender Niederspannungs-Displays hoffen, in der die Leuchtschirme nicht von...

Im Focus: Erklärung für rätselhafte Quantenoszillationen gefunden

Sogenannte Quanten-Vielteilchen-„Scars“ lassen Quantensysteme länger außerhalb des Gleichgewichtszustandes verweilen. Studie wurde in Nature Physics veröffentlicht

Forschern der Harvard Universität und des MIT war es vor kurzem gelungen, eine Rekordzahl von 53 Atomen einzufangen und ihren Quantenzustand einzeln zu...

Im Focus: Explanation for puzzling quantum oscillations has been found

So-called quantum many-body scars allow quantum systems to stay out of equilibrium much longer, explaining experiment | Study published in Nature Physics

Recently, researchers from Harvard and MIT succeeded in trapping a record 53 atoms and individually controlling their quantum state, realizing what is called a...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

„Data Science“ – Theorie und Anwendung: Internationale Tagung unter Leitung der Uni Paderborn

18.05.2018 | Veranstaltungen

Visual-Computing an Bord der MS Wissenschaft

17.05.2018 | Veranstaltungen

Tagung »Anlagenbau und -betrieb der Zukunft«

17.05.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bose-Einstein-Kondensat im Riesenatom - Universität Stuttgart untersucht exotisches Quantenobjekt

18.05.2018 | Physik Astronomie

Countdown für Kilogramm, Kelvin und Co.

18.05.2018 | Physik Astronomie

Wie Immunzellen Bakterien mit Säure töten

18.05.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics