Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Lange Radiowellen: Radioteleskop LOFAR dokumentiert „Verjüngungskur“ im Weltall

06.10.2017

Bei Beobachtungen an Galaxienhaufen hat eine internationale Forschungsgruppe unter Leitung von Wissenschaftlern der Universität Hamburg eine neue Klasse kosmischer Radioquellen aufgespürt. Mit dem digitalen Radioteleskop Low Frequency Array (LOFAR) empfingen sie die längsten Radiowellen, die auf der Erde gemessen werden können, und erkannten so einen Galaxien-Schweif, der nach seinem Erblassen mit neuer Energie versorgt worden sein muss. In der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins „Science Advances“ beschreibt das Team um Dr. Francesco de Gasperin von der Hamburger Sternwarte und dem Observatorium Leiden (Niederlande) seine Entdeckung.

Wenn sie mithilfe ihrer Radioteleskope ins Weltall schauen, erkennen Astronominnen und Astronomen hinter einzelnen Galaxien, die einen Galaxienhaufen durchqueren, oftmals lange glühende Schweife. Die Galaxienhaufen können hunderte oder tausende Sternensysteme umfassen, bestehen jedoch hauptsächlich aus Dunkler Materie und extrem heißem Gas.


Foto: LOFAR

Der Galaxiehaufen „Abell 1033“. Die Radiowellen, die vom Teleskop LOFAR aufgezeichnet werden, sind orange dargestellt. Die Galaxie bewegt sich von rechts nach links, der Schweif ist hinter der Galaxie sichtbar. Die Partikel verblassen schon, werden aber nahe des Zentrums der verschmelzenden Galaxien wieder mit neuer Energie versorgt.

Werden im Zentrum einer Galaxie, während sie sich durch das Gas bewegt, energiegeladene Teilchen produziert, senden diese bei ihrer Beschleunigung Radiowellen aus. Diese Signale werden auf dem Bild, das die Radioteleskope liefern, als farbige Streifen dargestellt.

Normalerweise verblassen diese Leuchtspuren mit der Zeit, bis sie zuletzt gar nicht mehr zu sehen sind. Eine Gruppe von Forschenden aus Deutschland, Italien, den Niederlanden und den Vereinigten Staaten, die den Galaxienhaufen „Abell 1033“ mit sehr niedrigen Radiofrequenzen beobachtete, stellte jedoch fest: Einer der Schweife verhielt sich anders als erwartet und begann, im Galaxien-Gas erneut zu glühen.

„Mit diesem Anblick haben wir nicht gerechnet“, sagt Dr. Francesco de Gasperin. Der Astronom, der die Forschungen an der Universität Hamburg leitete und inzwischen am Observatorium Leiden (Niederlande) arbeitet, beschreibt das Besondere dieser „Verjüngungskur“:

„Weil diese Elektronen-Wolken ihre Energie nach und nach freigeben, müssten sie immer schwächer werden, bis sie schließlich verschwinden. Aber stattdessen leuchtet dieser Schweif noch nach mehr als hundert Millionen Jahren – und das mitten im Zentrum eines Haufens, in dem gerade mehrere Galaxien verschmelzen. Ein Teil der Energie aus dieser Kollision muss der Elektronen-Wolke neue Energie zugeführt haben.“

Der Galaxien-Haufen „Abell 1033“ liegt 1,6 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt. Die neue Energiequelle wurde durch besonders lange Radiowellen angezeigt, die von den Teleskopen aufgefangen worden waren. „Bei der neuen Entdeckung geht es um eine neue Klasse von kosmischen Radioquellen“, erklärt Prof. Dr. Marcus Brüggen, Professor für Extragalaktische Astrophysik an der Universität Hamburg. Diese sei noch völlig unverstanden.

„Hier werden Teilchen über lange Zeiten beschleunigt. Der Mechanismus ist noch rätselhaft, aber wir gehen davon aus, dass es hunderte solcher Quellen gibt.“ Das neue Phänomen erinnert auch an die „Radio-Phoenix“, die Forschende der Hamburger Sternwarte bereits 2015 anhand von „Abell 1033“ beobachteten: Der Einschlag eines weiteren Galaxienhaufens hatte Partikel neu belebt.

Ermöglicht wurde die neue Entdeckung durch eine Kooperation zwischen dem indischen Giant Meterwave Radio Telescope (GMRT) und dem europäischen Low Frequency Array (LOFAR). LOFAR ist in der Lage, Radiowellen mit einer Länge von bis zu 30 Metern zu detektieren.

Das einzigartige Teleskop verbindet tausende Antennen, die in acht verschiedenen Ländern stehen und deren Daten in einem Supercomputer in Groningen (Niederlande) zusammenlaufen. Der Rechner sammelt pro Sekunde 200 Gigabyte an Daten und bildet so ein virtuelles Radioteleskop, das genauso groß ist wie der europäische Kontinent und daher sehr langwellige und schwache Radiosignale auffangen kann. Die Universität Hamburg betreibt gemeinsam mit der Universität Bielefeld eine LOFAR-Station in Norderstedt.

Für Rückfragen:
Prof. Dr. Marcus Brüggen
Universität Hamburg
Hamburger Sternwarte
Tel.: +49 40 42838-8537
E-Mail: mbrueggen@hs.uni-hamburg.de

Weitere Informationen:

https://www.uni-hamburg.de/newsroom/presse/2017/pm73.html

Birgit Kruse | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht MADMAX: Ein neues Experiment zur Erforschung der Dunklen Materie
20.10.2017 | Max-Planck-Institut für Physik

nachricht Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung
20.10.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

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: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise