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Sternentstehungsexplosionen im All
Koelner Astrophysiker entdecken erstmals extragalaktische Linienstrahlung bei hoechsten Radiofrequenzen
Eine Gruppe von Wissenschaftlern des I. Physikalischen Institutes der Universitaet zu Koeln unter Leitung von Professor Dr. Juergen Stutzki benutzte das neue 10-Meter Heinrich-Hertz-Submillimeter-Teleskop auf Mount Graham, Arizona, USA, zusammen mit einem hoechstempfindlichen, in Koeln neu entwickelten Detektorsystem, um erstmals die Strahlung aussergalaktischen Ursprungs in einer Spektrallinie von atomarem Kohlenstoff nachzuweisen. Das jetzt in Arizona eingesetzte Koelner Instrument, finanziert ueber das Bundesforschungsministerium im Rahmen der Verbundforschung Astronomie, gab erstmals die Moeglichkeit, das neue Teleskop bis an seine Leistungsgrenzen auszutesten. Dass auf Anhieb gleich die erste Entdeckung einer extragalaktischen Quelle gelang, ist ein besonderer Erfolg sowohl fuer die Teleskopbetreiber, wie auch fuer das Koelner Team.
Die Submillimeter-Spektroskopie wird an der Universitaet Koeln seit Jahren im Rahmen eines von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefoerderten Sonderforschungsbereiches (Sprecher: Professor Dr. Gisbert Winnewisser) betrieben. Sie ist von besonderer Bedeutung fuer die Untersuchung der Sternentstehung. Das Gas interstellarer Molekuelwolken, aufgeheizt durch die Sternentstehungs-Aktivitaet, wird teilweise dissoziert und ionisiert. Es sendet eine Reihe charakteristischer Spektrallinien aus, vor allem im Submillimeter-Wellenlaengenbereich. Sie geben Auskunft ueber die physikalischen und chemischen Bedingungen am Ort ihres Entstehens. Einige Spektrallinien lassen sich, wenn auch wegen der schon relativ starken atmosphaerischen Absorption nur mit grosser Schwierigkeit, noch von ausgewaehlten bodengebundenen Teleskopstandorten beobachten, fuer viele andere muss man auf Beobachtungen mit Stratosphaerenflugzeugen oder mit Satelliten ausweichen.
Die Bedeutung dieses Forschungsgebietes wird durch viele internationale Aktivitaeten unterstrichen: vor wenigen Monaten startete der ESA-Satellit ISO (Infrared Satellite Observatory). Die NASA fliegt in Kuerze ihren ersten Satelliten in diesem Wellenlaengenbereich (SWAS: Submillimeter Wave Astronomy Satellite), an dem das Koelner Institut durch den Bau der Spektrometer beteiligt ist. Das amerikanisch/deutsche Gemeinschaftsprojekt SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy) sieht den Betrieb eines 3m-Teleskops auf einem Jumbo-Jet vor, der ab der Jahrtausendwende regelmaessig Stratosphaerenfluege absolvieren soll. Und schliesslich plant die ESA als vierte "corner stone"-Mission den Satelliten FIRST (Far Infrared Space Telescope) mit einem vorraussichtlichen Start im Jahre 2008.
Die jetzigen Beobachtungen galten den beiden Spektrallinien von neutralem, atomaren Kohlenstoff bei 492 GHz und 809 GHz. Waehrend die erste, bei niedrigeren Frequenzen, schon seit einigen Jahren der Beobachtung zugaenglich ist, konnte der neue Koelner Detektor jetzt erstmals beide Frequenzen gleichzeitig abdecken. Die Koelner Astrophysiker beobachteten eine bekannte "starburst" Galaxie, M82. Aus den beobachteten Linienintensitaeten gewinnen sie wichtige Rueckschluesse auf die physikalischen Bedingungen in dem emittierenden Gas, insbesondere dessen Dichte und Temperatur. In solchen "starburst" Galaxien wird, mutmasslich ausgeloest durch den Zusammenstoss zweier Galaxien, in relativ kurzer Zeit ein grosser Teil des interstellaren Gasvorrats in Sterne umgewandelt. Sie spielen damit eine wichtige Rolle in einem globalen kosmischen Kreislauf, bei dem aus dem interstellaren Gas Sterne, mit ihnen Planeten, und damit die Voraussetzungen fuer komplexe Chemie und lebenstragende Bedingungen entstehen. Nach dem Ausbrennen der Sterne wird das mit schweren Elementen angereicherte Gas als Ausgangsmaterial fuer die naechste Sterngeneration an das interstellare Material zurueckgegeben. Das 10m-Heinrich-Hertz Teleskop wurde vor drei Jahren eingeweiht. Es wird gemeinsam vom MPI fuer Radioastronomie in Bonn und dem Steward Observatory in Tucson, Arizona, betrieben. Entworfen und gebaut von einem Konsortium Krupp/MAN in einer neuen Kohlefaser-Verbund-Technologie ist es mit einer Oberflaechengenauigkeit von derzeit ca. 25 Mikrometern und seiner Groesse von 10 Metern Durchmesser ein technologischer Spitzenreiter, vergleichbar nur mit zwei aehnlichen Teleskopen auf dem Mauna Kea, Hawaii. Neben dem Standort Hawaii, dem Suedpol und dem Gornergrat, Schweiz, wo das I. Physikalische Institut der Universitaet zu Koeln seit geraumer Zeit ein 3m-Submillimeter-Teleskop betreibt, ist der Mount Graham, Arizona, damit der vierte Standort, der die von den Witterungsbedingungen her extremen Anforderungen fuer die Submillimeter-Astronomie erfuellt.
Fuer Rueckfragen steht Ihnen Professor Stutzki unter der Telefonnummer 0221/470-3494 (Sekretariat 470-3567, Fax 470-5162) zur Verfuegung.
UEber die Zusendung eines Belegexemplares wuerden wir uns freuen.
Criteria of this press release:
Mathematics, Physics / astronomy
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