Wissenschaftliche Ziele — Magnetfelder

Magnetismus ist eine der fundamentalen Kräfte im Universum, aber wir wissen noch sehr wenig über seine Bedeutung z.B. bei der Bildung von Sternen und Galaxien. Mit Messungen der linear polarisierten Radiostrahlung mit dem 100-m-Teleskop Effelsberg und anderen Radioteleskopen konnten Magnetfelder in unserer Milchstraße und in fast allen anderen Galaxien nachgewiesen werden (Abb.1). Die Spiralstruktur der galaktischen Magnetfeldlinien lässt sich als Feldverstärkung durch den Dynamo-Effekt verstehen. Der Dynamo benötigt allerdings ein Saatfeld, das bei der Bildung der Protogalaxien oder noch davor entstanden sein muss. Messungen mit dem Effelsberger Teleskop haben gezeigt, dass Magnetfelder sich weit über die optisch sichtbaren Teile einer Galaxie hinaus erstrecken (Abb. 2) und möglicherweise mit einem schwachen intergalaktischen Magnetfeld verbunden sind. Die Empfindlichkeit der heutigen Radioteleskope reicht allerdings nicht zum Nachweis solcher schwachen Felder aus.

Abgesehen von schwachen, hoch rotverschobenen HI-Linien ist der langwellige Radiobereich die Domäne der Synchrotronstrahlung und zeigt uns daher, wo sich niederenergetische Elektronen und Magnetfelder befinden. Sind die Magnetfelder gleichmäßig ausgerichtet, so ist die Radiostrahlung teilweise linear polarisiert. Die Polarisationsrichtung zeigt nach Korrektur der Faraday-Rotation die Magnetfeldrichtung an. Mittels langer Radiowellen können bei hoher Winkelauflösung schwache, ausgedehnte Magnetfelder in den Halos von Galaxien, zwischen den Galaxien eines Galaxienhaufens oder in den gealterten Blasen der Radiogalaxien nachgewiesen werden, was bei kurzen Wellenlängen nur in Ausnahmefällen gelingt.

Pressemitteilung: Intensive Radiostrahlung im niederfrequenten Radiobereich wird auch von Planeten erwartet, die viel größer sind als Jupiter und ein starkes Magnetfeld haben sollten. LOFAR könnte eine Vielzahl solcher Riesenplaneten entdecken.