Wissenschaftliche Ziele

Heißes Gas

Der langwellige Radiobereich ist auch zum Nachweis von heißem Gas in Galaxien von Bedeutung, da dieses Gas die dahinter liegende langwellige Synchrotronstrahlung absorbiert (Abb. 1). Dadurch kann auch Gas nachgewiesen werden, das eine relativ geringe Temperatur (einige 1000 K) und eine geringe Dichte (wenige Teilchen pro cm³) hat und daher kaum thermische Radiostrahlung aussendet. Solches Gas könnte einen bisher unterschätzten Anteil an der Gesamtmasse des interstellaren Mediums ausmachen.
 
Heißes, ionisiertes Gas lässt sich auch über den Effekt der Faraday-Rotation (Abb. 2) nachweisen. Dabei wird die Polarisationsrichtung der Radiostrahlung in ionisiertem Gas in Abhängigkeit von der Magnetfeldstärke gedreht. Da die Faraday-Rotation mit dem Quadrat der Wellenlänge zunimmt, könnte mit LOFAR bei langen Wellenlängen erstmals auch Gas nachgewiesen werden, das extrem dünn ist (weniger als ein Teilchen pro dm³). Auch die Sonnenphysik wird von LOFAR profitieren. Erstmals wird es möglich sein, die langwellige Radiostrahlung von solaren Eruptionen in der äußeren Korona mit hoher räumlicher Auflösung zu untersuchen.

Abb. 1: Karte des Radiohimmels bei 45 MHz (6,7 m Wellenl&auml;nge) mit 5&deg; Aufl&ouml;sung, kombiniert aus Messungen des Nordhimmels mit einem Radar-Teleskop in Japan und denen des S&uuml;dhimmels mit dem Maipu-Array in Chile. Die Darstellung ist in galaktischen Koordinaten, d.h. die Zentralebene unserer Milchstra&szlig;e verl&auml;uft in der Bildmitte von links nach rechts. Im unteren Rechteck ist der Radio-Spektralindex (&bdquo;Radiofarbe&rdquo;) zwischen 45 MHz und 408 MHz in einem Gebiet von 20&deg; n&ouml;rdlich und s&uuml;dlich der galaktischen Ebene dargestellt. Gr&uuml;ne und blaue Regionen zeigen Absorption von Synchrotronstrahlung in vorgelagertem thermischen Gas.<br /><br /> Bild vergrößern
Abb. 1: Karte des Radiohimmels bei 45 MHz (6,7 m Wellenlänge) mit 5° Auflösung, kombiniert aus Messungen des Nordhimmels mit einem Radar-Teleskop in Japan und denen des Südhimmels mit dem Maipu-Array in Chile. Die Darstellung ist in galaktischen Koordinaten, d.h. die Zentralebene unserer Milchstraße verläuft in der Bildmitte von links nach rechts. Im unteren Rechteck ist der Radio-Spektralindex („Radiofarbe”) zwischen 45 MHz und 408 MHz in einem Gebiet von 20° nördlich und südlich der galaktischen Ebene dargestellt. Grüne und blaue Regionen zeigen Absorption von Synchrotronstrahlung in vorgelagertem thermischen Gas.

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Abb. 2: Faraday-Drehung
 
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