Die Andromeda-Galaxie (auch bekannt unter ihrer
Katalognummer
"M31") ist ein Sternsystem aus vielen Hundert Milliarden Sternen,
ähnlich unserer eigenen Milchstraße. Mit "nur" 2 Millionen
Lichtjahren Entfernung ist M31 die nächste Spiralgalaxie. Am
Himmel nimmt sie einen Winkel von fast 3 Grad ein. Mit bloßem
Auge ist aber selbst bei klarem Himmel nur der innere Teil
erkennbar. M31 ist das ideale Objekt zur Untersuchung galaktischer
Radiostrahlung und hilft uns, unser eigenes Sternsystem besser zu
verstehen.
Die Radiostrahlung von M31 stammt vor allem aus einem
"Ring" in
rund 30 000 Lichtjahren Abstand vom Zentrum. Dort sitzen die
Überreste von Supernova-Explosionen, die Quellen der "Kosmischen
Strahlung" (das sind fast lichtschnelle geladene Teilchen). Das
Magnetfeld in diesem Ring wird durch einen gigantischen Dynamo
aufgebaut, gespeist aus der Energie der Rotation der Galaxie.
Die Elektronen der Kosmischen Strahlung laufen auf Spiralbahnen
um die Magnetfeldlinien und senden dabei Radiostrahlung aus. Die
Radiokarte zeigt uns also die Verteilung der Magnetfelder und der
Kosmischen Strahlung.
Bereits im Jahr 1974 wurde M31 zum ersten Mal mit dem
100-m-Teleskop
Effelsberg bei 11cm Wellenlänge beobachtet. Dabei war die
Auflösung
mit etwa 5 Bogenminuten noch unbefriedigend. Schärfere Bilder
erfordern Beobachtungen bei kürzeren Wellenlängen, bei denen
jedoch
die Radiostrahlung immer schwächer wird und die Bewölkung
immer
stärker stört.
Eine wesentlich verbesserte Kartierung von M31 wurde mit dem 1996
in Betrieb genommenen 6cm-Empfänger durchgeführt. Dank moderner
HEMT-Transistoren konnte dabei eine höhere
Empfindlichkeit des Empfängers erreicht werden.
Zwei
Hornantennen in der Brennebene erlauben es, Störungen durch
vorbeiziehende
Wolken durch Differenzbildung zu beseitigen: Eine Wolke wird von beiden
Hornantennen praktisch gleichzeitig "gesehen", die Galaxie aber nur
von einer Hornantenne.
Ende August 1996 konnten wir in nur 25 Stunden
Beobachtungszeit die
bisher empfindlichste Radiokarte der Andromeda-Galaxie fertigstellen.
Dabei wurde ein Gebiet von 2.5 x 1.2 Grad am Himmel zwölfmal
streifenweise abgetastet und im Computer zu einem Bild zusammengesetzt.
Die Winkelauflösung von 3 Bogenminuten entspricht etwa 2000
Lichtjahren
in M31. Die Farben geben unterschiedliche Intensitäten wieder:
Blau
für geringe, Rot für die stärkste Radiostrahlung. Die
schwächste
noch nachgewiesene Strahlung entspricht einer Leistung von nur einem
Millionstel Nanowatt (10-15 Watt)!
Die kreisrunden Objekte in der Abbildung sind keine
Sterne, sondern
Quasare in sehr großer Entfernung, die nichts mit M31 zu tun
haben.
In der Karte erscheinen sie durch die begrenzte Winkelauflösung
des
Radioteleskops stark "verschmiert", in Wirklichkeit sind sie nur wenige
Bogensekunden groß. Im "Ring" von M31 gibt es viele helle
Gebiete, zum
größten Teil Magnetfeld-Konzentrationen, die auf Gebiete
aktiver
Sternentstehung hinweisen. Auch das Kerngebiet von M31 ist eine Quelle
starker Radiostrahlung, vermutlich angeregt durch
Explosionsvorgänge
in der Nähe des Zentrums, die wir jetzt genauer untersuchen
können.
(Rainer Beck und Philipp Hoernes, Copyright
MPIfR 1998)
public_at_mpifr-bonn.mpg.de
