APEX

Moin,

die Uni Köln hat jetzt Daten von November 2005 des CONDOR ( Co N+ Deuterium Observation Receiver ) am APEX Teleskope herausgegeben.

CONDOR arbeitet am 12 m Spiegel im Bereich von 1,5 Terahertz und kann elektromagnetische Wellen oberhalb von 1 THz nachweisen.



Sternentstehung im südlichen Teil des Orionnebels. Das Spektrum oben rechts zeigt sehr hoch angeregtes Kohlenmonoxidgas bei 1,5 THz (CO J = 13 ? 12), das mit CONDOR aufgenommen wurde. Die Linie ist ein deutlicher Hinweis für heißes Gas in diesem Sternentstehungsgebiet. Das optische Bild vom Hubble Space Telescope im Hintergrund zeigt weiter entwickelte Sterne sowie Staub und Gas. Es lässt aber nicht FIR 4 erkennen, diese Quelle ist hinter dichtem Staub verborgen. Die CONDOR Beobachtungen erlauben jedoch, diese massereiche Sternentstehungsregion sichtbar zu machen.


Jerry

Moin,

*APEX* bedeutet *Atacama Pfadfinder Experiment*. Bei diesem Projekt arbeiten die Wissenschaftler von ESO, MPI für Radioastronomie und OSO an einem 12 m Teleskop im Bereich von 0,2 bis 1,5 mm Wellenlänge (Submillimeter).  
 
Dieses Teleskop steht, ebenso wie die noch zu bauenden Teleskope von *ALMA*, in der Atacama-Wüste auf dem selben Plateau.
Das Teleskope ist als Prototyp für die 64 noch zu bauenden Teleskope vom *ALMA-Projekt* gedacht.
 
Bereits im Juli 2005 ist *APEX* erfolgreich getestet worden, es ist das größte Submillimeter-Teleskop für die Himmelserforschung.
 
Von *APEX* erwarten die Wissenschaftler, dass sie genaue Informationen über die erste Generation von Universen und Entstehungsmechanismen von Planeten und Sternen bekommen.
 
Die Molekülwolke G 327 war eines der ersten Untersuchungsziele. Hier konnte *APEX* den Nachweis von CO und einer Reihe von komplexer organischer Moleküle liefern.
 

 
Radiobild der Riesenmolekülwolke G327, aufgenommen mit dem APEX-Teleskop. Dazu wurden über 5000 Einzelspektren in der J=3-2 Linie des Kohlenmonoxid-Moleküls (CO) aufgenommen. CO ist einer der besten Indikatoren für Molekülwolken, in denen Sternentstehung stattfindet. Das Intensitätsmaximum im oberen Bereich des Bildes zeigt eine bereits weit entwickelte Sternentstehungszone, in der Gas durch die Strahlung eines neugebildeten Sternhaufens erhitzt wird. Der interessanteste Bereich des ganzen Gebiets fällt allerdings in der CO-Emission überhaupt nicht auf: der "hot core" im Bild-Zentrum, dargestellt in Konturen des Methanol-Moleküls. Er bildet ein absolut herausragendes Objekt - eine der besten Quellen zur Untersuchung komplexer organischer Moleküle in der Milchstraße (vgl. Spektrum im unterne Teil des Bildes). Daten: Wyrowski et al. (Kartierung), Bisshop et al. (Spektrum).
 
 
Um diese Leistung zu erbringen, bedarf es bei der Herstellung und der Montage eine *absolute* Präzision.
Die Oberfläche des Empfängers ist extrem genau geformt und darf nur max. 17 Mikrometer von der Idealform abweichen.
 
Alle Auswertungsgeräte sind absolut neu: der Submillimeter-Empfänger, das hochauflösende Breitband-FFT-Spektrometer sowie ein spezieller Rechner, eingesetzt wird.

Moin,


Die weltgrößte Bolometer-Kamera für astronomische Submillimeter-Beobachtungen ist seit kurzem am 12m-APEX-Teleskop in Betrieb, in 5100 m Höhe auf dem Chajnantor-Plateau in den chilenischen Anden. LABOCA, die "LArge BOlometer CAmera", wurde in der Bolometergruppe des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn gebaut und ist speziell für die Untersuchung astronomischer Objekte mit extrem niedrigen Temperaturen ausgelegt. Mit dem großen Blickfeld und ihrer sehr hohen Empfindlichkeit wird LABOCA neue Einblicke in die Sternentstehung ermöglichen, außerdem in die Entstehung der ersten Generation von Galaxien nach dem Urknall.

"Ein großer Teil des Gases im Universum hat extrem niedrige Temperaturen von ca. -250 Grad Celsius, nur 20 Grad über dem absoluten Nullpunkt", sagt Karl Menten, Chefwissenschaftler des APEX-Projekts und Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn, wo LABOCA gebaut wurde. "Die Untersuchung von solch kalten Gaswolken erfordert sehr ausgefeilte Detektoren für den Submillimeterbereich, in dem sie die meiste Strahlung abgeben."

Für diese Aufgabe benutzen die Astronomen Bolometer-Kameras, die im wesentlichen die Funktion von Thermometern haben. Mit ihnen weist man die einfallende Strahlung dadurch nach, dass sie einen Anstieg der Temperatur im Detektor bewirkt. Im Detail besteht solch ein Bolometer-Detektor aus einer extrem dünnen Folie, die das einfallende Licht absorbiert. Jede Änderung in der Strahlungsintensität bewirkt eine entsprechende Änderung in der Temperatur der Folie, die durch empfindliche elektronische Thermometer aufgezeichnet wird. Um den Nachweis auch kleinster Temperaturschwankungen zu ermöglichen, werden die einzelnen Bolometer auf Temperaturen von weniger als 0,3 Grad über dem absoluten Nullpunkt heruntergekühlt, das sind weniger als -272,85 Grad Celsius!

"Das Herunterkühlen auf so niedrige Temperaturen erfordert die Verwendung von flüssigem Helium und stellt eine enorme Herausforderung für ein Observatorium dar, das in einer Höhe von 5100 m über dem Meeresspiegel betrieben wird", so Carlos de Breuck, der APEX Instrument-Wissenschaftler an der Europäischen Südsternwarte (ESO).


Bild: Die 295 Pixel Bolometerkamera LABOCA, die seit Mai 2007 in 5100 m Höhe am Submillimeterteleskop APEX in der Atacamawüste in Nordchile in Betrieb ist.





Blider:  Die Galaxie NGC 253 im Vergleich einer optischen Beobachtung (oben) mit der Verteilung von kaltem Staub, beobachtet mit LABOCA im Mai 2007 (unten), beide im gleichen Maßstab dargestellt. Die Verteilung des kalten Staubs in der LABOCA-Karte folgt den dunklen Absorptionsstrukturen im optischen Bild und zeigt darüber hinaus die Spiralstruktur der Galaxie.

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Jerry

Moin,

hier noch ein weiteres Beispiel der Leistung von *LABOCA*


Bilder und Text von: www.mpifr-bonn.mpg.de
 Sternentstehung in der galaktischen HII-Region RCW 120. Das LABOCA-Bild (rechts) zeigt RCW 120 nach einer Belichtungszeit von nur etwas mehr als 3 Stunden. Expandierendes Gas in dieser HII-Region führt zum Kollaps des umgebenden Gases in dichte Klumpen, die Keimzellen für die Entstehung neuer Sterne darstellen. Weil das Gas in diesen Klumpen nach wie vor sehr kalt ist (Temperaturen von ca. -250 Grad Celsius), kann es nur in Submillimeter-Wellenlängen beobachtet werden. Durch die hohe Empfindlichkeit und das große Blickfeld von LABOCA wird es möglich, bis zu 4fach schwächere Klumpen nachzuweisen als bisher möglich. Da die Helligkeit dieser Klumpen auch ein Maß für die Masse der stellaren Embryos darstellt, erhalten die Wissenschaftler dadurch einen Zugang zur Beobachtung der Entstehung von masseärmeren und mehr sonnenähnlichen Sternen.

Jerry