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Montag, 23.10.2017
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Entdeckungen im kosmischen Submillimeter-Reich

APEX-Teleskop liefert beeindruckende erste Messergebnisse

APEX, ein Zwölf-Meter-Teleskop für Wellenlängen im Submillimeterbereich, hat bereits ein Jahr nach seiner Inbetriebnahme alle Erwartungen der Forscher haushoch erfüllt: Denn es ermöglichte ganz neue Einblicke in die Welt der kosmischen Chemie, darunter die Entdeckung eines bis dahin unbekannten interstellaren Moleküls, die erste Messung der Radiostrahlung des Gases Kohlenmonoxid und wertvolle Erkentnnise über die Vorgänge in den kosmischen „Sternenwiegen“. In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics sind jetzt 26 Arbeiten von APEX-Forschern erschienen.
APEX-Teleskop

APEX-Teleskop

Neuer Ionentyp entdeckt


Mit APEX, dem "Atacama Pathfinder Experiment", und dem 30-Meter-Teleskop von IRAM gelang erstmals die Beobachtung eines geladenen Moleküls, das aus Kohlenstoff und Fluor besteht - des CF+-Ions. Bisher konnte man im Weltall nur eine einzige fluorhaltige Molekülsorte, HF, nachweisen. Das neu entdeckte Ion, das durch eine Reaktion von Kohlenstoff und dem HF-Molekül entsteht, fanden die Radioastronomen in der Nachbarschaft des Orionnebels, einer der nächsten und aktivsten Sterngeburtsstätten unserer Milchstrasse. Diese Entdeckung unterstützt das Verständnis der Astronomen von der interstellaren Fluorchemie und legt nahe, dass das HF-Molekül in interstellaren Molekülwolken weit verbreitet ist.

Deuterium in Dunkelwolken


Und noch ein neues Molekül entdeckten die Wissenschaftler: In mehreren kalten Dunkelwolken des Südhimmels registrierten sie die Strahlung eines Moleküls, das aus Wasserstoff und Deuterium (H2D+) besteht. Dieses Molekül ist von besonderer interstellarer Bedeutung, weil es noch in extrem kalten Gasen (wenige Grad über dem absoluten Nullpunkt) auftritt, also bei Temperaturen, unter denen schon fast alle anderen Molekülsorten an der Oberfläche von interstellaren Staubkörnern ausgefroren und deshalb kaum noch zu beobachten sind.

Kohlenmonoxid-Strahlung mit kurzer Welle


Eine weitere Premiere, wiederum im Oriongebiet, war die Entdeckung der 0,2 Millimeter-Strahlung von Kohlenmonoxid (CO). Derart kurze Wellenlängen sind für die Forschung eine besondere Herausforderung, weil der Wasserdampf der Erdatmosphäre sie noch stärker absorbiert als die übrigen Wellenlängen im Submillimeterbereich, und weil sie am äußersten Rand des Bereichs liegen, für den APEX konzipiert wurde. Die Entdeckung von CO bei diesen allerkürzesten - von der Erde aus in einem der Submillimeter-"Fenster" - zugänglichen Wellenlängen bezeugt die hervorragende Qualität des APEX-Teleskops.


Kohlenstoff im Adlernebel


Dies sind aber nicht die einzigen neuen Befunde: Hinzu kommt beispielsweise die Erstbeobachtung von atomarem Kohlenstoff in den so genannten "Säulen der Schöpfung" im Adlernebel (alias Messier 16) sowie Untersuchungen von Entstehungsregionen massereiche Sterne und eingebetteter heißer Kerne im Submillimeterbereich. Ferner gelang es, die Masse und Energiebilanz molekularer Ausflüsse von hoher Geschwindigkeit zu bestimmen, die von jungen stellaren Objekten in diesen Regionen ausgehen. Systematische Messungen zeigten die besondere Vielfalt der Molekülsorten, die im Submillimeterband zu beobachten sind.Submillimeterbeobachtungen molekularer Gebiete in der Zwerggalaxie NGC 6822 und der Starburst-Galaxie NGC 253 belegen, dass APEX auch zur Erforschung von extragalaktischen Quellen benutzt werden kann.

Wegbereiter für neues Teleskop-Netzwerk


Das APEX-Teleskop, das für den Wellenlängenbereich von 0,2 bis 1,5 Millimeter entworfen wurde, steht auf dem 5100 Meter hohen Chajnantor-Plateau der Atacamawüste in Chile, dem vermutlich trockensten Ort auf der Erde. APEX wird in Kooperation zwischen dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie, der Europäischen Südsternwarte (ESO) und dem schwedischen Onsala Space Observatory betrieben.

APEX ist zugleich Wegbereiter für das wesentlich größere ALMA-Projekt (Atacama Large Millimeter Array): Es verwendet einen modifizierten Prototypen der ALMA-Antennen und steht am Ort des zukünftigen ALMA-Observatoriums. ALMA soll aus einem riesigen Netzwerk von Dutzenden von 12-Meter-Antennen sein, die bis zu 14 Kilometer voneinander entfernt sind. ALMA soll gegen Ende dieses Jahrzehnts Schritt für Schritt in Betrieb gehen. Dieses Teleskop-Netzwerk wird es ermöglichen, in der Submillimeterastronomie die radioastronomische Technik der Apertursynthese zu nutzen, was eine genaue Abbildung von Objekten auf Skalen unterhalb einer Bogensekunde ermöglicht und auf diese Weise die optischen Beobachtungen des VLT/ VLTI-Observatoriums der ESO auf das Beste ergänzen soll.
(MPG, 14.07.2006 - NPO)
 
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