Sardinia Radio Telescope - SRT - Astronomie in Sardinien - Das virtuelle Reisemagazin

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	Das Sardinia Radio Telescope Forschungsgebiete im inter- galaktischen Raum ... Inzwischen ist es möglich, mit Hilfe der VLBI die Vorgänge in den Radio-Jets der aktiven galaktischen Kerne soweit aufzuzeichnen, dass noch Details im Bereich von zentel-parsec mit einer Winkelauflösung von milliarcseconds sichtbar werden. Dies führte zu der Erkenntnis, dass die innere Struktur der AGN sehr klar an der Axe der abgehenden polaren Jets ausgerichtet ist und diese Orientierung für viele Millionen Jahre stabil bleibt. Zudem ist ein interessantes Phänomen in den Jets zu Tage getreten: Scheinbar wird in den Bewegungsabläufen die Lichtgeschwindigkeit überschritten, was zunächst ein physikalisches Paradox darstellt. Neueste Theorien erklären diesen Eindruck mit einem geometrischen Effekt wie er bei relativistischen Beschleunigungen von sogenannten "blobs of plasma" in Richtung des Beobachters hin hervorgerufen wird. Dabei werden die in Sichtlinie mit nahezu auf Lichtgeschwindigkeit ausgeschleuderten Plasmabereiche scheinbar hundertemale heller als dies in Wirklichkeit der Fall ist und täuschen so eine Ausbreitung mit Überlichtgeschwindigkeit vor. Im Prinzip sollten aktive galaktische Zentren gleichmässig in allen Beobachtungsrichtungen von uns aus im Kosmos verteilt sein. Bisher sind aber bei der Durchmusterung des Himmels zunächst die Quellen grösserer Radio-Intensität aufgefallen. Mit Hilfe des SRT im europäischen VLBI - Verbund kann in Zukunft nun auch nach den schwächeren AGN-Quellen gesucht werden, deren Veränderungswerte bei wenigen milliJanskys liegen. Dabei wird erwartet, dass die "weak AGN" - deren Jet-Axe nach der Theorie nicht in unsere Richtung zeigt - eine genauere Bestimmung der Vorgänge in den galaktischen Zentren zulässt, da die Beobachtungen dann ja nicht von relativistischen Phänomenen beeinflusst werden. Ein Vergleich der dann ermittelten Populationen an hellen und weniger starken AGN könnte einen kritischen Beleg für die These erbringen, dass alle aktiven Galaxien-Kerne in eine einzige Kategorie gehören. Das SRT wird darüber hinaus auch bei den VLBI Experimenten im 7mm und 3mm Wellenlängenbereich eine verstärkende Komponente bilden. In diesen Hochfrequenzbändern erfolgt die Untersuchung der innersten Kernbereiche anderer Galaxien. Bei näher zu uns liegenden Objekten werden dabei dann Auflösungen von nur einem Lichtjahr erzielt. Im extra-galaktischen Raum werden die Möglichkeiten des SRT bei spektralanalytischen Beobachtungen interessante Resultate zeitigen. Besonders der 21 cm Wellenlängenbereich des atomaren Wasserstoffes erschliesst die Untersuchung tausender Galaxien mit erhöhter Instrumenten-Empfindlichkeit und steuert neue Erkenntnisse zur Verteilung von Materie im Kosmos und der Struktur unseres Universums bei. Die Entwicklungsprozesse von Sternensystemen werden schon ab dem Stadium der Zwerggalaxien, die bei optischen Wellenlängen nur schwer erfasst werden können, wesentlich transparenter. Daneben gewinnt die Spektralanalyse molekularer Emissionslinien immer mehr an Bedeutung. Hier geht es um Untersuchungen der CO-Übergangslinien in fernen Galaxien und Quasaren im Frequenzbereich von 20 - 50GHz bei Rotverschiebungen von z = 1 - 5. So ist zu erwarten, dass CO Emission einer Galaxis bei z = 1 (z.B. NGC4321 im Virgo Cluster) schon in weniger als 4 Beobachtungsstunden mit dem SRT nachgewiesen werden können. Weitere Molekular-Linien von Interesse sind inzwischen CS, HCN, HCO+ und NH3 geworden. Diese Emissionen geben vorallem Aufschluss über die physikalischen Bedingungen wie Temperatur und Dichte sowie chemische Entwicklungsprozesse in der Umgebung einer Galaxie. Eine spezielle Entdeckung sind die neuerdings nachgewiesenen Mega-Masers der Molekular-Spektrallinien von OH, H2O und H2CO , die sehr wahrscheinlich mit aktiven galaktischen Kernregionen und Zonen extrem starker Sternenbildung in Verbindung stehen. Siehe dazu auch diese Pressemitteilung der Max-Planck-Gesellschaft sowie die Pressemitteilung des INAF auf italienisch. «« zurück \| weiter »»	vergrösserte Ansicht Beispielaufnahme der Galaxie 3C403 - Bildquelle: National Radio Astronomy Observatory/Rick Perley (NRAO/AUI/NSF)- courtesy: Andrea Tarchi Das allgemein anerkannte Erlärungsmodell für Mega-Maser besagt, dass es sich hier um die Verstärkung von Strahlung molekularer Gaswolken handelt, die in der Sichtlinie des Beobachters zu einem galaktischen Zentrum hin liegen. Typischerweise ist der Abstand der Gase vom galaktischen Zentrum 300 und 50 parsec, teilweise gelingen aber schon Beobachtungen von OH Masern, die nur 10 parsec vom Kern entfernt liegen. Als zusätzliches Nachweisverfahren für die Existenz von Gaswolken in der Umgebung aktiver Galaxienkerne gilt die Untersuchung von Atom- und Molekül-Absorptions-Linien im 21 cm Frequenzband gegenüber der Kontinuum-Emission der galaktischen Kernregion. Die Theorie sagt hier Gasansammlungen in Torusform voraus. Sobald das SRT einsatzbereit sein wird, können zunächst im "single dish mode" weiträumige Durchmusterungen des Raumes nach neuen Maser-Quellen erfolgen, und das bei Signalempfindlichkeiten wie sie bisher nur von 100-Meter-Klasse Teleskopen zur Verfügung stehen. Eine tiefergehende Analyse erfolgt dann im VLBI Modus für die neuentdeckten Quellen und natürlich auch die, welche schon bekannt sind aber auf Grund von Resourcenmangel bisher nicht näher untersucht werden konnten. Ein neues astrometrisches Instrument Der Ausbau von Zusammenschaltungen verschiedener Radioteleskope rund um den Globus als VLBI-Systeme ermöglicht inzwischen hochpräzise Vermessungen von Himmelsobjekten in Relation zu geographischen Positionen auf der Erde. Hier hat sich das Forschungsgebiet der Astrometrie herausgebildet, die heute einen unschätzbaren Beitrag zur Durchführung von astrophysikalischen Untersuchungen und Raumfahrt Projekten leistet. Die Astrometrie stellt dazu ein quasi unveränderliches Referenz-System zur Verfügung, das sich aus der sehr genauen Positionsbestimmung und Überwachung von ausgewählten extragalaktischen, kompakten Radioquellen ergibt. Im VLBI-Verbund wird dazu das Signal einer einzelnen Referenz Radio Quelle in seinem Ankunftszeitpunkt bei den verschiedenen Antennen des globalen Netzwerks verglichen. Dies wird als "group-delay-based VLBI" bezeichnet und erzielt präzise Referenz-Positionsbestimmungen im Bereich von einer milliarcsecond. Neuere Experimente mit dem Very Long Baseline Array der USA konnten zeigen, dass inzwischen eine noch genauere Messmethode angewendet werden kann, das sogenannte Phasen-Verzögerungs-Verfahren oder "phase-delay-based VLBI". Hier wird bei Einbeziehung einer grösseren Anzahl von Radio-Quellen in das Referenzsystem eine Präzision im sub-milliarcsecond Bereich erzielt. Die Erweiterung des globalen VLBI durch das Sardinia Radio Telescope wird es dann möglich machen, mit dieser Technik abwechselnd die Signalphasen zweier ausgewählter Objekte einige Stunden lang im Minutenabstand aufzuzeichnen. Anschliessend wird dann mittels mathematischer Verfahren der Signalanteil beider Quellen für die Phasenverzögerung herausgefiltert und man erhält so die reinen geometrischen Komponenten im Signal. Der Vorteil dieses Bestimmungsverfahren liegt vorallem darin, dass über das Ausfiltern der Phasenverzögerung auch viele undefinierbare Einflüsse auf die Signale aufgehoben werden und damit im günstigsten Fall wirklich nur die Positionskoeffizienten der beobachteten Referenz Radio Quellen im Ergebnis zurückbleiben.

Das Sardinia Radio Telescope

Das
Sardinia Radio Telescope