Galaktische und extragalaktische Radiokontinuumsstrahlung
Was ist überhaupt Radiokontinuumsstrahlung?
Von anderen Galaxien oder Galaxienhaufen empfangen wir Strahlung mit Teleskopen, wie dem
100m-Radioteleskop in Effelsberg in der Eifel, das vom Max-Planck-Institut für
Radioastronomie in Bonn (MPIfR) betrieben wird.
Das 100-m Radioteleskop des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie Bonn
Verschiedene "Strahlungsarten" werden unter anderem durch ihre Wellenlänge
unterschieden. Das elektromagnetische Spektrum zeigt, welche Wellenlängen
es gibt. Das Teleskop spezialisiert sich auf elektromagnetische Strahlung mit
großer Wellenlänge im Bereich von 3mm bis 21cm
(- früher wurden auch Empfänger für noch größere Wellenlängen eingebaut; zum Beispiel wurde bei 73cm Wellenlänge der
gesamte Himmel kartiert -).
Der Survey-Sampler ermöglicht es, sich Bilder von
bestimmten Ausschnitten am Himmel aus verschiedenen Radiokarten selbst zusammenzustellen.
Den langwelligen Bereich des Spektrums nennt man Radiowellen (-oder strahlung). Bei den Radiowellen, aber auch bei anderen Wellen, unterscheidet
man wiederum zwischen verschiedenen Quellen der Strahlungserzeugung:
Thermische Radiostrahlung im Plasma
Galaxien werden von einem sogenannten Plasma umgeben. Das ist eine Art
vierter Aggregatzustand, der bei den extrem geringen Dichten
im Kosmos bei Temperaturen von 5000 bis 20000 Kelvin auftritt. In ihm schwirren Elektronen und Ionen frei umher.
Thermische Radiostrahlung im Plasma
Synchrotronstrahlung
Die andere mögliche Strahlungsquelle wird in Magnetfeldern erzeugt.
Auch hier werden Elektronen von ihrer Kreisbahn abgelenkt. Diese Art der Radiostrahlung nennt man
Synchrotronstrahlung.
Synchrotronstrahlung
Wie unterscheiden Wissenschaftler diese verschiedenen Strahlungsarten?
Ein Radioteleskop kann zwischen polarisierten (Synchrotronstrahlung) und nicht polarisierten Wellen (thermische Radiostrahlung im Plasma)
unterscheiden (Polarisation von Radiowellen). Aufgrund von Forschungsergebnissen hat man eine Abhängigkeit
von Strahlungsintensität und Wellenlänge gefunden.
Abhängigkeit der Strahlungsintensität bei Synchrotron (nichtthermischer)-und
thermischer Plasmastrahlung (frei-frei) (Abb. nach Die phantastische Welt der Radioastronomie S.26
von Gerrit L. Verschuur, Birkhäuser Verlag)
Eine Synchrotronquelle wird bei längeren Wellenlängen heller, während
die Helligkeit einer thermischen Quelle zu längeren Wellenlängen hin abnimmt. In aller Regel genügt es, die Helligkeit
einer Quelle bei einigen wenigen Wellenlängen zu ermitteln, um sie in die eine oder die andere Gruppe einordnen zu können.
Wenn man die Art der Strahlungserzeugung kennt, dann lassen sich auch weitere physikalische Bedingungen wie Temperatur, Dichte und Magnetfeldstärke
aus den Beobachtungen ableiten.
