Hochfliegende Astronomie mit deutschem Instrument

Infrarot-Spektrometer an Bord des Observatoriums SOFIA absolviert erfolgreichen Erstflug

Als der Jumbo um 6.40 Uhr lokaler Zeit auf der Piste der Dryden Aircraft Operations Facility im kalifornischen Palmdale aufsetzt, beginnt eine neue Ära der beobachtenden Astronomie: Denn an jenem 6. April 2011 hat der zur Infrarot-Sternwarte SOFIA umgebaute Jet gerade seinen ersten Forschungsflug mit GREAT absolviert, dem unter anderem vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie entwickelten Spektrometer. Auf dem Beobachtungsprogramm standen die Molekülwolke M 17, eine Region mit verstärkter Sternentstehung in unserer Milchstraße, sowie die nur wenige Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie IC 342.

 

Begriffserklärung

GREAT
Der German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies ist ein Spektrometer für Beobachtungen im Ferninfrarot-Bereich des elektromagnetischen Spektrums bei Frequenzen von 1,25 bis 5 Terahertz (60 bis 240 Mikrometer Wellenlänge), die aufgrund der Wasserdampfabsorption in der Atmosphäre vom Erdboden aus nicht zugänglich sind. GREAT wurde entwickelt vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) und der Universität zu Köln, in Zusammenarbeit mit dem Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und dem DLR-Institut für Planetenforschung. Rolf Güsten (MPIfR) ist Projektleiter für GREAT. Die Entwicklung des Instruments wurde finanziert durch die beteiligten Institute, die Max-Planck-Gesellschaft, die Deutsche Forschungsgemeinschaft und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

SOFIA
Das Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA).

M 17
Eine interstellare Molekülwolke, die etwa 10.000 Sonnenmassen an Gas enthält und von einem jungen Sternhaufen mit mehr als einer Million Sonnenleuchtkräften beschienen wird. Die ultraviolette Strahlung des Haufens ionisiert und heizt das Gas auf; dabei könnte sie das Gas soweit komprimieren, dass sich daraus weitere Sterne bilden. Die SOFIA-Beobachtungen erlauben, diesen Kompressionseffekt zu vermessen und mit der Aufheizung des Gases, die zu einer Expansion führt, zu vergleichen. Auf diese Weise können wir den Sternentstehungsprozess untersuchen.

IC 342
Die nächstgelegene gasreiche Spiralgalaxie mit aktiver Sternentstehung im Kernbereich. Innerhalb der zentralen 30 Bogensekunden münden zwei Spiralarme mit molekularem Gas in einem klumpigen Zentralring aus dichtem Gas, der wiederum einen jungen Sternhaufen umschließt. Dessen massereiche junge Sterne heizen Gas und Staub in der Umgebung auf und erzeugen viele chemische Verbindungen sowie intensive Strahlung aus einem Bereich, der mit dem Fachbegriff Photon Dominated Region (PDR) bezeichnet wird. Die intensive Strahlung aus diesen PDR-Regionen ermöglicht die detaillierte Untersuchung der chemischen und physikalischen Bedingungen zur Entstehung massereicher Sterne nicht nur in unserer Milchstraße, sondern auch in benachbarten Galaxien.