Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Neue „Bonner Durchmusterung“ begeistert die Astronomen

25.10.2010
Radioastronomen der Universität Bonn haben das vom Südhimmel aus sichtbare Wasserstoffgas in der Milchstraße kartiert.

Die „Bonner Durchmusterung“ präzisiert die Daten einer ähnlichen Studie, die dieselben Forscher 2005 vorgelegt hatten.

Die damalige Wasserstoff-Kartierung hat inzwischen hunderte wissenschaftlicher Publikationen von Physikern auf der ganzen Welt nach sich gezogen. Die jetzt vorgelegten Messungen lassen auf einen ähnlichen Ertrag hoffen: Sie übertreffen die Daten von 2005 erheblich an Empfindlichkeit und Detailreichtum. Die Studie ist jetzt in der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erschienen (doi: 10.1051/0004-6361/200913979).

Wasserstoff ist das häufigste Element im All. Es entstand direkt nach dem Urknall und bestimmt die Entwicklung des gesamten sichtbaren Universums. Für das menschliche Auge ist das häufigste Element im Weltraum unsichtbar. Wasserstoff leuchtet jedoch kräftig im Radiobereich, bei einer Wellenlänge von 21 Zentimetern. Diese berühmte „21-Zentimeter-Linie“ lässt sich auf der Erde mit großen Parabolantennen auffangen.

Genau das haben die Bonner Radioastronomen zusammen mit australischen Kollegen gemacht: Vom Radioteleskop in Parkes/Australien aus haben sie für den gesamten Südhimmel die 21-Zentimeter-Linienemission unserer Milchstraße vermessen. Die Datenverarbeitung fand dann unter Bonner Federführung statt.

Die Fachzeitschrift „Astronomy and Astrophysics“ schmückt den Titel ihrer November-Ausgabe mit einem Bild der Bonner Durchmusterung. Und das nicht ohne Grund: Schon die gerade veröffentlichten ersten Ergebnisse des „Galacitc All Sky Survey“ (GASS) versprechen reichen Ertrag.

So erlaubt die Wasserstofflinie Rückschlüsse auf Temperatur und Geschwindigkeit der Gaswolken in der Milchstraße. Dabei hilft den Wissenschaftlern der so genannte Doppler-Effekt. Er sorgt dafür, dass sich die Wellenlänge des Wasserstoffgases bei Bewegung leicht verändert: Wenn sich das Gas von uns wegbewegt, nimmt die Wellenlänge zu – die Wasserstofflinie liegt dann beispielsweise bei 21,5 Zentimetern. Im umgekehrten Fall nimmt die Wellenlänge ab.

Wasserstoff als Thermometer

Gleichzeitig ist die Wasserstofflinie ein gutes Thermometer: In heißem Gas kommt es nämlich zu Turbulenzen – je heißer, desto stärker. Diese Verwirbelungen sorgen dafür, dass sich Teile der Wasserstoff-Wolke auf uns zu, andere Teile jedoch gleichzeitig von uns weg bewegen. Durch den Doppler-Effekt „verschmiert“ die 21-Zentimeter-Linie daher: Sie verwandelt sich in eine Art Dreieck, das an seiner Basis umso breiter wird, je heißer die entsprechende Wolke ist.

Die Wissenschaftler sind bei ihren Analysen bereits auf einige interessante Fakten gestoßen. So ist unsere Heimatgalaxie mit ihren mehreren hundert Milliarden Sternen in eine Scheibe aus Gas eingebettet. „Diese Scheibe hat einen Durchmesser von 200.000 Lichtjahren“, erklärt Dr. Peter Kalberla vom Argelander-Institut für Astronomie. „Sie ist damit erheblich größer als die für das Auge sichtbare Milchstraße.“

Sie scheint sich zudem weiter zu vergrößern. Die Scheibe ist nämlich ihrerseits von gasförmiger Materie umgeben, die von den Anfängen des Universums stammt. Die Milchstraße verleibt sich diese Urmaterie nach und nach ein. Am Rande unserer Heimatgalaxie scheint es zudem jede Menge dunkle Materie zu geben, die Bewegung der Wasserstoffwolken beeinflusst.

Auch Astronomen, die sich nicht für die Milchstraße interessieren, werden von den GASS-Daten stark profitieren: Denn die Signale, die uns von fernen Galaxien nach einer Reise von Milliarden Jahren erreichen, werden durch das Gas der Milchstraße stark geschwächt. Mit den Bonner Daten ist es nun möglich, aus der Wasserstoffverteilung das Maß dieser Schwächung zu bestimmen. Damit lässt sich dann das ursprüngliche Signal rekonstruieren.

Mit einem Antennendurchmesser von 64 Metern ist das australische Parkes-Radioteleskop das größte seiner Art auf der Südhalbkugel. In Kürze werden die Wissenschaftler ihre Messungen auf den Nordhimmel ausweiten. Dazu nutzen sie das Effelsberg-Teleskop, das mit 100 Metern Durchmesser noch einmal deutlich größer ist.

„Diese 21-Zentimeter-Durchmusterungen sind Meilensteine der radioastronomischen Forschung“, sagt Kalberla. „Noch niemals zuvor wurden die weltgrößten Radioteleskope gemeinsam genutzt, um die Milchstraße und ihre Umgebung vollständig zu erforschen.“ Die so genannte „Effelsberg-Bonn HI-Durchmusterung“ (EBHIS) wird 2011 abgeschlossen werden. Für die EBHIS Beobachtungen des Nordhimmels wird eine neuartige „Radiokamera“ eingesetzt. Sie enthält gleich sieben Empfänger und ein in Bonn entwickeltes Spektrometer. „Damit werden wir noch schärfere Bilder gewinnen können“, ist sich Kalberla sicher.

Kontakt:
Dr. Peter M. W. Kalberla
Argelander-Institut für Astronomie der Universität Bonn
Telefon: 0228/73-5769
E-Mail: pkalberla@astro.uni-bonn.de

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau
17.11.2017 | Universität Ulm

nachricht Zwei verdächtigte Sterne unschuldig an mysteriösem Antiteilchen-Überschuss
17.11.2017 | Max-Planck-Institut für Kernphysik

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: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Im Focus: «Kosmische Schlange» lässt die Struktur von fernen Galaxien erkennen

Die Entstehung von Sternen in fernen Galaxien ist noch weitgehend unerforscht. Astronomen der Universität Genf konnten nun erstmals ein sechs Milliarden Lichtjahre entferntes Sternensystem genauer beobachten – und damit frühere Simulationen der Universität Zürich stützen. Ein spezieller Effekt ermöglicht mehrfach reflektierte Bilder, die sich wie eine Schlange durch den Kosmos ziehen.

Heute wissen Astronomen ziemlich genau, wie sich Sterne in der jüngsten kosmischen Vergangenheit gebildet haben. Aber gelten diese Gesetzmässigkeiten auch für...

Im Focus: A “cosmic snake” reveals the structure of remote galaxies

The formation of stars in distant galaxies is still largely unexplored. For the first time, astron-omers at the University of Geneva have now been able to closely observe a star system six billion light-years away. In doing so, they are confirming earlier simulations made by the University of Zurich. One special effect is made possible by the multiple reflections of images that run through the cosmos like a snake.

Today, astronomers have a pretty accurate idea of how stars were formed in the recent cosmic past. But do these laws also apply to older galaxies? For around a...

Im Focus: Pflanzenvielfalt von Wäldern aus der Luft abbilden

Produktivität und Stabilität von Waldökosystemen hängen stark von der funktionalen Vielfalt der Pflanzengemeinschaften ab. UZH-Forschenden gelang es, die Pflanzenvielfalt von Wäldern durch Fernerkundung mit Flugzeugen in verschiedenen Massstäben zu messen und zu kartieren – von einzelnen Bäumen bis hin zu ganzen Artengemeinschaften. Die neue Methode ebnet den Weg, um zukünftig die globale Pflanzendiversität aus der Luft und aus dem All zu überwachen.

Ökologische Studien zeigen, dass die Pflanzenvielfalt zentral ist für das Funktionieren von Ökosys-temen. Wälder mit einer höheren funktionalen Vielfalt –...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungen

Roboter für ein gesundes Altern: „European Robotics Week 2017“ an der Frankfurt UAS

17.11.2017 | Veranstaltungen

Börse für Zukunftstechnologien – Leichtbautag Stade bringt Unternehmen branchenübergreifend zusammen

17.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Technologievorsprung durch Textiltechnik

17.11.2017 | Veranstaltungsnachrichten

IHP präsentiert sich auf der productronica 2017

17.11.2017 | Messenachrichten

Roboter schafft den Salto rückwärts

17.11.2017 | Innovative Produkte