Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

CALIFA enthüllt intime Details von 100 Galaxien

31.10.2012
Die CALIFA-Durchmusterung (Calar Alto Legacy Integral Field Area survey) hat einen ersten Datensatz veröffentlicht, der beispiellos detailreiche Ansichten von hundert Galaxien in unserer kosmischen Nachbarschaft enthält.

Die neuen Daten enthalten zum ersten Mal im großen Stile »2 plus 1«-Bilder von Galaxien: Bilder, bei denen jedem Teilbereich eine detaillierte Lichtanalyse (Spektrum) zugeordnet werden kann, die Aufschluss über Dynamik und chemische Zusammensetzung gibt. Daraus lassen sich Struktur, Dynamik und Entstehungsgeschichte von Galaxien rekonstruieren.


Die CALIFA-Durchmusterung liefert detaillierte Informationen über 600 Galaxien im lokalen Universum. Diese Abbildung zeigt zwei Beispiele: die ruhige elliptische Galaxie NGC 6125 (oben) und die Spiralgalaxie NGC 2916, in der sich auch heute noch neue Sterne bilden (unten). Links ist jeweils ein Bild der Galaxie aus einer früheren Durchmusterung (SDSS) zu sehen. Rechts sind CALIFA-Daten abgebildet, die anzeigen, ob sich der betreffende Teil der Galaxie zu uns hinbewegt (bläulich) oder von uns weg (rötlich). Die elliptische Galaxie rotiert nur sehr gemächlich. In der Spiralgalaxie dagegen rotieren die Sterne mit beeindruckenden Geschwindigkeiten von bis zu 180 Kilometern pro Sekunde und mehr.
Bild: CALIFA-Team / M. Lyubenova (MPIA)

Auf Größenskalen von Millionen von Lichtjahren sind Galaxien die Bausteine des Universums. Ihre sichtbaren Bestandteile: zwischen einigen Millionen und hunderten von Milliarden Sterne; außerdem Gas- und Staubwolken. »Die dynamischen Vorgänge in Galaxien und ihre Wechselwirkung untereinander zu verstehen ist ein wichtiger Baustein unseres Verständnisses unserer komischen Umwelt« sagt Dr. Glenn van de Ven vom Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), ein Mitglied des CALIFA Managing Board: »Sie haben die Galaxien zu dem gemacht, was sie heute sind.«

Üblicherweise müssen sich Astronomen, die Galaxien beobachten, zwischen komplementären Beobachtungstechniken entscheiden. Bilden sie eine Galaxie mit einer astronomischen Kamera ab, dann halten sie zwar das Aussehen der Galaxie fest, können aber nicht gleichzeitig eine detaillierte Lichtanalyse, eine »Spektralanalyse« vornehmen. Benutzen sie dagegen einen Spektrografen, um das Licht zu analysieren, dann erhalten sie damit nur wenig Information über das Erscheinungsbild der Galaxie.

Die Integral-Field-Spektroskopie (IFS), die sich zunehmender Beliebtheit erfreut, verbindet die Vorteile beider Methoden. Das IFS-Instrument PMAS am 3,5-Meter-Teleskop des Calar Alto-Observatoriums beispielsweise leitet das Licht aus 350 Teilabschnitten eines Galaxienbildes mithilfe ebenso vieler Glasfasern einer spektroskopischen Analyse zu. So erhält man für alle diese Bildabschnitte gleichzeitig Daten etwa zu chemischer Zusammensetzung der Materie und zur Bewegung der Sterne, aus denen sich dann detaillierte Karten der Eigenschaften der Galaxie erstellen lassen.

Für die CALIFA-Durchmusterung wurden mehr als 900 Galaxien in unserer kosmischen Nachbarschaft, sprich: in Entfernungen zwischen 70 und 400 Millionen Lichtjahren von unserer Heimatgalaxie ausgesucht, die am Nordhimmel stehen und jeweils ganz in das Blickfeld des PMAS-Instruments hineinpassen. Alle verschiedenen Galaxientypen sind in der Stichprobe vertreten – von sogenannten elliptischen Galaxien bis zu majestätischen Spiralen wie Milchstraße oder Andromedanebel. In der vorgesehenen Beobachtungszeit sollten genaue Untersuchungen von rund 600 dieser ausgewählten Galaxien möglich sein.

Die Daten, die CALIFA liefert, könnten das Verständnis der Astronomen von der Galaxiendynamik umkrempeln. Dr. Knud Jahnke, einer der Mitbegründer von CALIFA, findet dabei ein Themengebiet besonders spannend: »In diesen Galaxien werden große Gasmengen ionisiert – intensive Strahlung schlägt Elektronen aus den Gasatomen heraus. Mit CALIFA können wir diese Vorgänge so detailliert untersuchen wie nie zuvor.« Mit überraschenden Konsequenzen, wie der Doktorand Robert Singh hinzufügt: »Die letzten 30 Jahre lang waren Astronomen überzeugt, zu wissen, was die Quelle dieser ionisierenden Strahlung ist. Aber unsere erste Analyse von CALIFA-Daten liefert überzeugende Anzeichen dafür, dass die bisherige Erklärung schlicht falsch ist.«

»Sogar die mysteriöse Dunkle Materie in diesen Galaxien wird sich nicht länger vor uns verstecken können«, fügt Dr. Mariya Lyubenova hinzu, die ebenfalls am MPIA arbeitet. Dunkle Materie ist für rund 20% der Gesamtenergie des Universums verantwortlich, aber ihre genaue Verteilung in Galaxien ist nicht einfach zu bestimmen. Da Dunkle Materie keinerlei Licht abstrahlt, kann sie nicht direkt beobachtet werden. Über ihre Schwerkraft beeinflusst sie allerdings die Bewegungen von Gas und Sternen einer Galaxie. Die kann CALIFA mit hoher Genauigkeit vermessen und so die Verteilung von Dunkler Materie in den beobachteten Galaxien nachweisen.

Wichtig ist, dass CALIFA ein sogenannter »Legacy Survey« ist: Die CALIFA-Daten werden allen Wissenschaftlern weltweit frei zugänglich gemacht. Jetzt ist der erste Datensatz mit 100 Galaxien freigegeben worden. CALIFA ist die erste IFS-Studie, die in dieser Weise frei zugänglich gemacht wird. Ist die Durchmusterung abgeschlossen, dann wird sie die größte ihrer Art sein.

Kontakt

Glenn van de Ven (Mitglied des CALIFA managing board)
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg
Tel.: (+49|0) 6221 – 528 275
E-Mail: glenn@mpia.de
Knud Jahnke (Mitbegründer, CALIFA)
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg
Tel.: (+49|0) 6221 – 528 398
E-Mail: jahnke@mpia.de
Markus Pössel (Öffentlichkeitsarbeit)
Max-Planck-Institut für Astronomie
Heidelberg
Tel.: (+49|0) 6221 – 528 261
E-Mail: pr@mpia.de

Dr. Markus Pössel | Max-Planck-Institut
Weitere Informationen:
http://www.mpia.de
http://www.mpia.de/Public/menu_q2.php?Aktuelles/PR/2012/PR121031/PR_121031_de.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Graphen auf dem Weg zur Supraleitung
12.11.2018 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Datensicherheit: Aufbruch in die Quantentechnologie
09.11.2018 | Julius-Maximilians-Universität Würzburg

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: Graphen auf dem Weg zur Supraleitung

Doppelschichten aus Graphen haben eine Eigenschaft, die ihnen erlauben könnte, Strom völlig widerstandslos zu leiten. Dies zeigt nun eine Arbeit an BESSY II. Ein Team hat dafür die Bandstruktur dieser Proben mit extrem hoher Präzision ausgemessen und an einer überraschenden Stelle einen flachen Bereich entdeckt. Möglich wurde dies durch die extrem hohe Auflösung des ARPES-Instruments an BESSY II.

Aus reinem Kohlenstoff bestehen so unterschiedliche Materialien wie Diamant, Graphit oder Graphen. In Graphen bilden die Kohlenstoffatome ein zweidimensionales...

Im Focus: Datensicherheit: Aufbruch in die Quantentechnologie

Den Datenverkehr noch schneller und abhörsicher machen: Darauf zielt ein neues Verbundprojekt ab, an dem Physiker der Uni Würzburg beteiligt sind. Das Bundesforschungsministerium fördert das Projekt mit 14,8 Millionen Euro.

Je stärker die Digitalisierung voranschreitet, umso mehr gewinnen Datensicherheit und sichere Kommunikation an Bedeutung. Für diese Ziele ist die...

Im Focus: A Leap Into Quantum Technology

Faster and secure data communication: This is the goal of a new joint project involving physicists from the University of Würzburg. The German Federal Ministry of Education and Research funds the project with 14.8 million euro.

In our digital world data security and secure communication are becoming more and more important. Quantum communication is a promising approach to achieve...

Im Focus: Research icebreaker Polarstern begins the Antarctic season

What does it look like below the ice shelf of the calved massive iceberg A68?

On Saturday, 10 November 2018, the research icebreaker Polarstern will leave its homeport of Bremerhaven, bound for Cape Town, South Africa.

Im Focus: Forschungsschiff Polarstern startet Antarktissaison

Wie sieht es unter dem Schelfeis des abgebrochenen Riesen-Eisbergs A68 aus?

Am Samstag, den 10. November 2018 verlässt das Forschungsschiff Polarstern seinen Heimathafen Bremerhaven Richtung Kapstadt, Südafrika.

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Wer rechnet schneller? Algorithmen und ihre gesellschaftliche Überwachung

12.11.2018 | Veranstaltungen

Profilierte Ausblicke auf die Mobilität von morgen

12.11.2018 | Veranstaltungen

Mehrwegbecher-System für Darmstadt: Prototyp-Präsentation am Freitag, 16. November, 11 Uhr

09.11.2018 | Veranstaltungen

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

Ein magnetisches Gedächtnis für den Computer

12.11.2018 | Energie und Elektrotechnik

Autonomes Parken wird erprobt

12.11.2018 | Informationstechnologie

Multicopter und Satelliten für den Rettungseinsatz

12.11.2018 | Informationstechnologie

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