Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Radioteleskop für Submillimeter-Wellenlängen in die Atacama-Wüste

06.08.2003


Die moderne Astrophysik treibt die Radioastronomen der Universität Bonn in immer kargere Regionen - nun sogar in die Höhenwüste Chiles: Zusammen mit dem Physikalischen Institut der Universität zu Köln und der Universität von Nagoya in Japan wollen sie auf dem mit 5000 Meter höchst gelegenen Plateau der Atacama-Wüste in den chilenischen Anden ein Radioteleskop für Submillimeter-Wellenlängen installieren. Die Bonner Forscher beteiligen sich an diesem Projekt mit der Entwicklung eines neuartigen Spektrometers.

... mehr zu:
»Atacama-Wüste »NANTEN2 »Teleskop »Wolke

Mitte der 90er Jahre hatte die Universität Nagoya bereits ein Teleskop von vier Metern Durchmesser für Millimeter-Wellenlängen auf dem Cerro Tololo in Chile plaziert, um damit vor allem das Kohlenmonoxid-Molekül (CO) in unserer Milchstraße und unseren nächsten Galaxiennachbarn, den Magellanschen Wolken, zu vermessen. Die japanischen Astronomen gaben ihm den Namen NANTEN, chinesisch für "Südhimmel". Nach diesem sehr erfolgreichen Projekt wollen die japanischen Forscher nun mehr: Im Submillimeter-Bereich kann man weitere sehr wichtige Spektrallinien der interstellaren Materie beobachten, beispielsweise die des atomaren Kohlenstoffs. Da die Feuchtigkeit in der Atmosphäre für diese kurzwelligen Signale wie eine starke Sonnenbrille wirkt, muss ein derartiges Teleskop möglichst hoch liegen. Außerdem bedarf es empfindlicher Empfänger.

Warum aber ein solch kleines Teleskop, wenn in der Atacama-Wüste - einer der trockensten Regionen der Erde - bereits ein Riesenteleskop namens ALMA (Atacama Large MM Array) entsteht, ein Verbund aus insgesamt 64 Teleskopen mit je 12 Metern Durchmesser für den Submillimeter-Wellenlängenbereich? Für manche Untersuchungen ist die Auflösung derartiger Teleskopverbünde einfach zu groß - ganz ähnlich, wie man mit einem Vergrößerungsglas auf einer Landkarte auch eher die kleinen Ortsnamen lesen kann als die großen Länderbezeichnungen. "Nehmen wir beispielsweise eine Gaswolke in unserer Nachbargalaxie, der Großen Magellanschen Wolke", erklärt der Bonner Astronomie-Professor Dr. Ulrich Klein. "Solche Gaswolken messen grob bis zu 300 Lichtjahre im Durchmesser. Am Himmel wirken sie dann etwa so groß wie eine Ein-Cent-Münze in gut acht Metern Entfernung. Der ALMA-Teleskopverbund mit seinen zehn Kilometern Ausdehnung erreicht eine Winkelauflösung von etwa einer zehntausendstel Bogensekunde - das entspricht dem scheinbaren Durchmesser derselben Münze, würde man sie aus einer Entfernung von hier nach Moskau betrachten." Um nur die eine Gaswolke (von vielen) in der Magellanschen Wolke komplett zu erfassen, müsste ALMA annähernd fünf Millionen Bildpunkte erzeugen - ein Aufwand, der für das Verständnis solcher Wolken, dem Geburtsort der Sterne, viel zu hoch wäre. Um auch großräumige Struktu-ren "ökonomisch" untersuchen zu können, bedient sich die Radioastronomie daher so genannter Kleinteleskope, die ein geringeres Auflösungsvermögen besitzen und somit die nahen und ausgedehnteren Strukturen schneller erfassen.


Nicht ohne Grund kooperieren die Japaner bei der Ausrüstung von NANTEN2 mit empfindlichen radioastronomischen Empfängern und dem Betrieb des Observatoriums mit Kollegen aus Köln und Bonn. Die Kölner Forschungsgruppe hat nämlich gerade einen sogenannten Arrayempfänger in Betrieb genommen, mit dem sie gleichzeitig über mehrere Antennen bei zwei Frequenzen beobachten können. Er ist zur Zeit am KOSMA-Teleskop auf dem Gornergrat bei Zermatt in der Schweiz installiert. Noch in diesem Jahr soll NANTEN2 nach Chile verschifft werden und im Frühjahr 2004 in Betrieb gehen. Nach erfolgreicher Testphase soll dann der Empfänger aus Köln installiert werden. Das Radioastronomische Institut der Universität Bonn wird zudem ein so genanntes Spektrometer beisteuern, mit dem das jeweilige Frequenzband genau abgetastet werden kann. Es handelt sich hierbei um eine Neuentwicklung, die von der Leistungsfähigkeit moderner Rechner profitiert. Dabei werden die gemessenen Signale mit großer Geschwindigkeit in ihre Einzelfrequenzen zerlegt.

Mit NANTEN2 wollen die Astronomen neue und wichtige Erkenntnisse über den Zustand der interstellaren Materie in der Milchstraße und ihren Nachbarn gewinnen. Obwohl man schon viel über die interstellare Materie weiß, ist eine zentrale Frage, nämlich die nach der gesamten Gasmasse zwischen den Sternen, nach wie vor nicht beantwortet. "Wir wissen, dass das Gas zum großen Teil aus molekularem Wasserstoffs besteht. Er ist aber nur sehr schwer direkt nachzuweisen", erklärt Professor Klein. Das Kohlenstoffatom, das sich mit NANTEN2 nachweisen lässt, erlaubt jedoch indirekte Rückschlüsse auf die vorhandene Menge molekularen Wasserstoffs. "Dieser molekulare Wasserstoff aus zwei Wasserstoff-Atomen ist es, der dazu beiträgt, dass sich in Molekülwolken wie der Magellanschen Wolke überhaupt Sterne bilden können. Bestünden die Wolken nur aus einzelnen Wasserstoff-Atomen, so sähe das Universum sehr viel anders aus - vielleicht wären Planeten mit Lebensformen wie der unsrigen nie entstanden."

Ansprechpartner:

Professor Dr. Ulrich Klein
Radioastronomisches Institut der Universität Bonn
Telefon: 0228 - 73-3674
E-Mail: uklein@astro.uni-bonn.de

Frank Luerweg | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Berichte zu: Atacama-Wüste NANTEN2 Teleskop Wolke

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Quantenmechanik ist komplex genug – vorerst …
21.04.2017 | Universität Wien

nachricht Tief im Inneren von M87
20.04.2017 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

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: Immunzellen helfen bei elektrischer Reizleitung im Herzen

Erstmals elektrische Kopplung von Muskelzellen und Makrophagen im Herzen nachgewiesen / Erkenntnisse könnten neue Therapieansätze bei Herzinfarkt und Herzrhythmus-Störungen ermöglichen / Publikation am 20. April 2017 in Cell

Makrophagen, auch Fresszellen genannt, sind Teil des Immunsystems und spielen eine wesentliche Rolle in der Abwehr von Krankheitserregern und bei der...

Im Focus: Tief im Inneren von M87

Die Galaxie M87 enthält ein supermassereiches Schwarzes Loch von sechs Milliarden Sonnenmassen im Zentrum. Ihr leuchtkräftiger Jet dominiert das beobachtete Spektrum über einen Frequenzbereich von 10 Größenordnungen. Aufgrund ihrer Nähe, des ausgeprägten Jets und des sehr massereichen Schwarzen Lochs stellt M87 ein ideales Laboratorium dar, um die Entstehung, Beschleunigung und Bündelung der Materie in relativistischen Jets zu erforschen. Ein Forscherteam unter der Leitung von Silke Britzen vom MPIfR Bonn liefert Hinweise für die Verbindung von Akkretionsscheibe und Jet von M87 durch turbulente Prozesse und damit neue Erkenntnisse für das Problem des Ursprungs von astrophysikalischen Jets.

Supermassereiche Schwarze Löcher in den Zentren von Galaxien sind eines der rätselhaftesten Phänomene in der modernen Astrophysik. Ihr gewaltiger...

Im Focus: Deep inside Galaxy M87

The nearby, giant radio galaxy M87 hosts a supermassive black hole (BH) and is well-known for its bright jet dominating the spectrum over ten orders of magnitude in frequency. Due to its proximity, jet prominence, and the large black hole mass, M87 is the best laboratory for investigating the formation, acceleration, and collimation of relativistic jets. A research team led by Silke Britzen from the Max Planck Institute for Radio Astronomy in Bonn, Germany, has found strong indication for turbulent processes connecting the accretion disk and the jet of that galaxy providing insights into the longstanding problem of the origin of astrophysical jets.

Supermassive black holes form some of the most enigmatic phenomena in astrophysics. Their enormous energy output is supposed to be generated by the...

Im Focus: Neu entdeckter Exoplanet könnte bester Kandidat für die Suche nach Leben sein

Supererde in bewohnbarer Zone um aktivitätsschwachen roten Zwergstern gefunden

Ein Exoplanet, der 40 Lichtjahre von der Erde entfernt einen roten Zwergstern umkreist, könnte in naher Zukunft der beste Ort sein, um außerhalb des...

Im Focus: Resistiver Schaltmechanismus aufgeklärt

Sie erlauben energiesparendes Schalten innerhalb von Nanosekunden, und die gespeicherten Informationen bleiben auf Dauer erhalten: ReRAM-Speicher gelten als Hoffnungsträger für die Datenspeicher der Zukunft.

Wie ReRAM-Zellen genau funktionieren, ist jedoch bisher nicht vollständig verstanden. Insbesondere die Details der ablaufenden chemischen Reaktionen geben den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungen

Baukultur: Mehr Qualität durch Gestaltungsbeiräte

21.04.2017 | Veranstaltungen

Licht - ein Werkzeug für die Laborbranche

20.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Intelligenter Werkstattwagen unterstützt Mensch in der Produktion

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Forschungszentrum Jülich auf der Hannover Messe 2017

21.04.2017 | HANNOVER MESSE

Smart-Data-Forschung auf dem Weg in die wirtschaftliche Praxis

21.04.2017 | Veranstaltungsnachrichten