LOFAR, SKA und ALMA - Radioteleskope mit kontinentalen Abmessungen

Dr. Sighard Schräbler, VStW. Frankfurt am Main, 7. Dezember 2007

Verteilt über 350 km entsteht in den Niederlanden und Deutschland dezeit das modernste Radioteleskop für Meterwellen. Eigentlich ein ganz unglaubliches Projekt, gibt es doch nirgends auf der Welt so viele Radiostörungen in diesem Bereich wie hier in Europa. Statt einer großen Parabolantenne verwendet LOFAR viele kleine, ungerichtete Einzelantennen. Erst im Computer wird die Beobachtungsrichtung festgelegt, wenn die Signale der einzelnen Antennen miteinander korreliert werden. Hauptinteresse der Forscher ist die Epoche der Reionisation, ein Zeitalter, als das Universum noch ein Feuerwerk im Nebel war und mit stündlicher Rate Sterne in Babygalaxien entstanden und ausbrannten. Hier wurden durch Fusionsprozesse und Supernova-Explosionen die schweren Elemente und damit der Rohstoff für die Chemie des Lebens gebildet.

Die Zentimeter- und Millimeterwellen wird SKA, das Square Kilometre Array abdecken. Noch ist nicht entschieden, ob es mit seinen Stationen den australischen Kontinent oder das südliche Afrika bedecken wird. Sicher ist jedoch, dass das Verhältnis von Antennenfläche zu Systemtemperatur groß genug sein wird, um alle 20000 Pulsare in unserer Galaxie und einige in den Nachbargalaxien sehen zu können. Mit etwas Glück wird darunter ein Paar Pulsar + Schwarzes Loch sein, ein ausgezeichnetes Objekt, um daran die Relativitätstheorie und noch tiefer gehende Theorien der Gravitation zu testen. Als hochgenaue Uhren bilden diese Pulsare wiederum ein Gravitationswellen-Teleskop von intergalaktischen Abmessungen. Vielleicht ist die Technik sogar gut genug, um per Gravitationswellen-Hintergrundstrahlung einen Blick auf den Urknall selbst werfen zu können.

ALMA wird den Radiohimmel im Sub-Millimeterwellen-Bereich beobachten, der an die Infrarotstrahlung angrenzt. Die Atmosphäre ist bereits kaum mehr durchlässig für diese Frequenzen, daher wird ALMA in der Chajnantor-Hochebene in Chile auf 5100m Höhe nahe der Stadt San Pedro de Atacama errichtet. Die Technik, um 4096 Basislinien mit 4 GHz Bandbreite in Echtzeit zu korrelieren, muss erst noch entwickelt werden. Die dafür notwendige Rechenleistung von 100 PetaFlop und 1 Exabyte RAM entspricht unvorstellbaren 19 Millionen heutiger PC's. Aber noch faszinierender ist, was man damit wird sehen können: Planeten, die sich um junge Sterne bilden und wie Staubsauger ihre Himmelsregion leerfegen, die Chemie des Lebens in riesigen, kalten Molekülwolken und den Ereignishorizont des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxie.

Am meisten freuen sich die Forscher jedoch auf die Entdeckungen, von denen sie heute noch nicht einmal eine Vorstellung entwickelt haben und die unerwartet kommen, denn dafür ist die Radioastronomie schon immer gut gewesen.

 

Radioastronomie 2007

 

Andere Vorträge: (Webcams 2004)| (Digitalkameras 2005)| (Instrumente 2005)| (Montierungen 2005)|

(Digitalkameras 2006)| (Astronomie aus der Steckdose 2006)| (ferngesteuerte Teleskope 2006)|

(Sterngeschichten 2007)| (Astronomie im Urlaub 2007)| (Radioteleskope LOFAR, SKA & ALMA)

 

Der Film zum Vortrag (~ 9 MB Flash Video):

http://www.lofar.nl/video/LOFAR_E010604.exe

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