Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

HU-Astrophysiker untersuchen Expansionsgeschichte des Universums

16.11.2017

Teleskop mit Spezialkamera späht nach explodierenden Sternen

Ein Teleskop mit einer extrem starkauflösenden Kamera durchsucht künftig den Kosmos jede Nacht auf Sternexplosionen, aufflammende Schwarze Löcher und andere kurzlebige, energiereiche Himmelsereignisse.


Dieses First-Licht-Bild wurde am 1. November 2017 mit der neuen Kamera aufgenommen, nachdem sie am 1.2m-Samuel-Oschin-Teleskop am Palomar-Observatorium in Kalifornien installiert wurde. Jedes ZTF-Bild deckt einen Himmelsbereich von 247 Vollmonden ab. Der Pferdekopfnebel im Sternbild Orion ist gut zu erkennen. Der Kopf des Pferdes blickt auf einen anderen bekannten Nebel namens „Flamme“.

Copyright: Caltech Optische Observatorien

Die Kamera „Zwicky Transient Facility“ (ZTF) kann hunderttausende Sterne und Galaxien auf einmal beobachten und dadurch besonders schnell den Nachthimmel durchmustern. Das sogenannte First Light vom 1. November 2017, also die erste Kameraufnahme, zeigt einen Ausschnitt aus dem Sternbild Orion, unter anderem mit dem berühmten Pferdekopfnebel (s. Bild).

An der Himmelsbeobachtung sind mehrere internationale Partner beteiligt: Die Humboldt-Universität zu Berlin (HU) und das Deutsche Elektronen-Synchrotron (DESY) in Deutschland sowie das California Institute of Technology (Caltech) in den USA. Dort steht auch das Teleskop.

„Am Nachthimmel ist eine Menge los“, sagt ZTF-Chefwissenschaftler Shrinivas Kulkarni, Professor für Astronomie am kalifornischen Caltech. „Tatsächlich explodiert jede Sekunde irgendwo im Universum eine Supernova. Wir können natürlich nicht alle davon sehen – aber mit der ZTF-Kamera erwarten wir, mehrere zehntausend in der dreijährigen Laufzeit des Projekts zu beobachten.“

Kurzlebige Himmelsereignisse wie Sterne, die in einer Supernova explodieren, sind unter anderem deshalb interessant, weil sie als kosmische Teilchenbeschleuniger wirken und zudem die Vermessung der Expansionsgeschichte des Universums erlauben – beides Themen, an denen auch die Astroteilchenphysiker an der HU forschen.

„Das Licht von kosmischen Feuerwerken einzufangen, ermöglicht eine neue Ära der Multi-Messenger-Astronomie, also der Untersuchung astronomischer Objekte mit Licht, Gravitationswellen und Neutrinos“, so Marek Kowalski – Professor für experimentelle Astroteilchenphysik und Kosmologie an der HU sowie Leitender Wissenschaftler beim DESY. „Ich bin sehr gespannt auf die ersten ZTF-Beobachtungen der schnell verglimmenden blauen Blitze verschmelzender Neutronensterne oder des längeren Aufflackerns von Supernova-Explosionen massereicher Sterne.“

Sein Kollege Jakob Nordin, ebenfalls Astroteilchenphysiker an der HU und für die Kalibration der ZTF-Kamera verantwortlich: „Unsere Milchstraße bewegt sich mit etwa 600 Kilometer pro Sekunde durch den Kosmos, und wir wissen letztlich nicht, warum wir so schnell unterwegs sind. Wir wollen die von der ZTF beobachteten Supernovae dazu verwenden, den Einfluss des Universum auf die Dynamik unser Milchstrasse zu verstehen.”

Projektbeteiligte
Das Beobachtungsprojekt „Zwicky Transient Facility“ wird zur Hälfte von der National Science Foundation der USA finanziert. Die andere Hälfte kommt von verschiedenen Partnern: darunter das Weizmann-Institut in Israel, das Oskar-Klein-Zentrum an der Universität Stockholm, die Universität von Maryland, die Universität von Washington, das DESY und der Humboldt-Universität zu Berlin, das Los Alamos National Laboratory, das TANGO-Konsortium aus Taiwan, die Universität von Wisconsin und das Lawrence Berkeley National Laboratory.

Teleskopkamera „Zwicky Transient Facility“ (ZTF)
Benannt ist das Beobachtungsprojekt nach dem Astrophysiker Fritz Zwicky, der 1925 zum California Institute of Technology kam und im Laufe seines Lebens insgesamt 120 Supernovae entdeckt hat. Das Teleskop vom Schmidt Typ hat einen Durchmesser von 1,2 Metern und steht am Palomar-Observatorium des Caltech. Die neue ZTF-Kamera hat ein besonders großes Blickfeld von 47 Quadratgrad, das 247 Mal so groß wie der Vollmond am Himmel erscheint.

Dank dieses großen Gesichtsfelds, der extrem empfindlichen Kamera und eines schnellen Teleskopmotors wird das Teleskop alle drei Nächte nahezu den gesamte Nachthimmel nach kurzlebigen, veränderlichen Ereignissen absuchen. Jedes Bild, das die Kamera aufnimmt ist 24 000 mal 24 000 Pixel groß. Um solch ein Bild in voller Auflösung darzustellen, müssten 72 Ultra-High-Definition-Monitore aneinander gebaut werden. Der Entwurf und Bau solch einer Anlage, war eine technische Herausforderung, insbesondere da die Kamera oben in die relativ schmale Teleskopröhre passen muss. Dazu mussten verschiedene neue Lösungen gefunden werden. So liegt beispielsweise der Kameraverschluss, der normalerweise direkt vor der Kamera installiert ist, außerhalb des Teleskops und musste daher außergewöhnlich groß gebaut werden. Mit einer Öffnung von 1,2 Metern Durchmesser wurde für das Beobachtungsprojekt der größte je für astronomische Zwecke gebaute Kameraverschluss konstruiert.

Bildbeschreibung
Dieses First-Licht-Bild wurde am 1. November 2017 mit der neuen Kamera aufgenommen, nachdem sie am 1.2m-Samuel-Oschin-Teleskop am Palomar-Observatorium in Kalifornien installiert wurde. Jedes ZTF-Bild deckt einen Himmelsbereich von 247 Vollmonden ab. Der Pferdekopfnebel im Sternbild Orion ist gut zu erkennen. Der Kopf des Pferdes blickt auf einen anderen bekannten Nebel namens „Flamme“.

Fachkontakt
Prof. Dr. Marek Kowalski
Institut für Physik
Tel.: 030 2093-7635
kowalski@physik.hu-berlin.de

Pressekontakt
Pressestelle
Humboldt-Universität zu Berlin
Tel.: 030 2093-2345
pr@hu-berlin.de

Weitere Informationen:

http://www.ptf.caltech.edu/ztf
http://www.physik.hu-berlin.de/de/astro

Sella Christin Bargel | idw - Informationsdienst Wissenschaft

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Wuppertaler Forscher messen vom Weltraum aus die Temperatur der oberen Atmosphäre
18.01.2019 | Bergische Universität Wuppertal

nachricht Wie Moleküle im Laserfeld wippen
17.01.2019 | Forschungsverbund Berlin e.V.

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: Ten-year anniversary of the Neumayer Station III

The scientific and political community alike stress the importance of German Antarctic research

Joint Press Release from the BMBF and AWI

The Antarctic is a frigid continent south of the Antarctic Circle, where researchers are the only inhabitants. Despite the hostile conditions, here the Alfred...

Im Focus: Ultra ultrasound to transform new tech

World first experiments on sensor that may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles

The new sensor - capable of detecting vibrations of living cells - may revolutionise everything from medical devices to unmanned vehicles.

Im Focus: Fliegende optische Katzen für die Quantenkommunikation

Gleichzeitig tot und lebendig? Max-Planck-Forscher realisieren im Labor Erwin Schrödingers paradoxes Gedankenexperiment mithilfe eines verschränkten Atom-Licht-Zustands.

Bereits 1935 formulierte Erwin Schrödinger die paradoxen Eigenschaften der Quantenphysik in einem Gedankenexperiment über eine Katze, die gleichzeitig tot und...

Im Focus: Flying Optical Cats for Quantum Communication

Dead and alive at the same time? Researchers at the Max Planck Institute of Quantum Optics have implemented Erwin Schrödinger’s paradoxical gedanken experiment employing an entangled atom-light state.

In 1935 Erwin Schrödinger formulated a thought experiment designed to capture the paradoxical nature of quantum physics. The crucial element of this gedanken...

Im Focus: Implantate aus Nanozellulose: Das Ohr aus dem 3-D-Drucker

Aus Holz gewonnene Nanocellulose verfügt über erstaunliche Materialeigenschaften. Empa-Forscher bestücken den biologisch abbaubaren Rohstoff nun mit zusätzlichen Fähigkeiten, um Implantate für Knorpelerkrankungen mittels 3-D-Druck fertigen zu können.

Alles beginnt mit einem Ohr. Empa-Forscher Michael Hausmann entfernt das Objekt in Form eines menschlichen Ohrs aus dem 3-D-Drucker und erklärt: «Nanocellulose...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Smarte Sensorik für Mobilität und Produktion 4.0 am 07. Februar 2019 in Oldenburg

18.01.2019 | Veranstaltungen

16. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

17.01.2019 | Veranstaltungen

Erstmalig in Nürnberg: Tagung „HR-Trends 2019“

17.01.2019 | Veranstaltungen

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

Neues Verfahren zur Grundwassersanierung: Mit Eisenoxid gegen hochgiftige Stoffe

18.01.2019 | Verfahrenstechnologie

Handgestrickte Moleküle

18.01.2019 | Biowissenschaften Chemie

Wuppertaler Forscher messen vom Weltraum aus die Temperatur der oberen Atmosphäre

18.01.2019 | Physik Astronomie

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