Schlagwort: Radioteleskop

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Strichspuren und die Bracewell-Radiosonnenuhr

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Bildcredit und Bildrechte: Miles Lucas am NRAO

Beschreibung: Sonnenuhren messen anhand der Schattenposition die Rotation der Erde und zeigen die Tageszeit an. Daher passt es gut, dass diese Sonnenuhr am Radioteleskop-Observatorium Very Large Array in New Mexico an die Geschichte der Radioastronomie und den Radioastronomiepionier Ronald Bracewell erinnert.

Die Radiosonnenuhr wurde aus Teilen einer Sonnenvermessungs-Radioteleskopanordnung gebaut, die Bracewell ursprünglich in der Nähe des Campus der Universität Stanford gebaut hatte. Mit Bracewells Anlage wurden Daten zur Planung der ersten Mondlandung gesammelt, ihre Säulen wurden von Gastwissenschaftlern und Radioastronomen signiert, darunter zwei Nobelpreisträger.

Wie bei den meisten Sonnenuhren folgt der Schatten, den der Gnomon in der Mitte wirft, den Markierungen für die Sonnenzeit des Tages sowie die Sonnenwenden und Äquinoktien. Doch Markierungen der Radiosonnenuhr sind auch nach der lokalen siderischen Zeit angeordnet. Diese Markierungen zeigen die Position der unsichtbaren Radioschatten dreier heller Radioquellen am irdischen Himmel: den Schatten des Supernovaüberrestes Cassiopeia A, der aktiven Galaxie Cygnus A und der aktiven Galaxie Centaurus A.

Siderische Zeit bedeutet einfach „Sternzeit“ – dabei misst man die Erdrotation an Sternen und fernen Galaxien. Diese Rotation spiegelt sich auf dieser einstündigen Aufnahme wider. Über der Bracewell-Radiosonnenuhr ziehen die Sterne konzentrische Spuren um den Himmelsnordpol.

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Geminiden des Nordens

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Bildcredit und Bildrechte: Yin Hao

Beschreibung: Der alljährliche Geminiden-Meteorstrom auf der Erde enttäuschte nicht, als unser lieblicher Planet durch Staub des aktiven Asteroiden 3200 Phaethon pflügte. Die Meteore, die auf dieser Nachtlandschaft der Nordhalbkugel fotografiert wurden, strömen vom Radianten des Meteorstroms in den Zwillingen aus.

Für dieses Bild wurden in der Nacht von 12. auf 13. Dezember im Zeitraum von 8,5 Stunden 37 Einzelbilder mit Meteorspuren fotografiert. Für das Ergebniskomposit wurden am sternklaren Himmel ausgerichtet, und zwar über einer Radioantenne der Radioteleskopanordnung MUSER zur Sonnenbeobachtung an der astronomisch benannten Mingantu-Station in der Inneren Mongolei in China, ungefähr 400 Kilometer von Peking entfernt.

Sirius, der Alphastern von Canis Major, leuchtet hell über der Radioschüssel, die Milchstraße reicht bis zum Zenit. Der gelbliche Beteigeuze rechts neben der nördlichen Milchstraße ist ein Blickfang im Orion. Der Radiant des Stroms liegt links oben hoch über dem Horizont bei Castor und Pollux, den Zwillingssternen in Gemini. Der Radianteffekt entsteht durch die Perspektive, die parallelen Meteorbahnen laufen scheinbar in der Ferne zusammen. Geminiden-Meteore treten mit etwa 22 Kilometern pro Sekunde in die Erdatmosphäre ein.

Schicken Sie an APOD: Die (bisher) besten Bilder des Geminiden-Meteorstroms 2017
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Mond, Merkur und Radioantenne in der Dämmerung

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Bildcredit und Bildrechte: Pierluigi Giacobazzi

Beschreibung: Merkur stand am 29. September in der Morgendämmerung beim Mond und war so weit wie möglich von der Sonne entfernt. Der innerste Planet erreichte am Himmel des Planeten Erde fast seine größte Elongation. Auf dieser bunten Szene stehen die abnehmende sonnenbeleuchtete Mondsichel und die erdbeleuchtete Nachtseite des Mondes beim flüchtigen Merkur. Der neue Mond lag in den Armen des alten Mondes. Unten befindet sich die italienische Medicina Radio Astronomical Station nahe Bologna mit einer Reihe niedriger Antennen, die zur ersten italienischen Radioteleskopanordnung mit der Bezeichnung „Kreuz des Nordens“ gehört, und eine 32 Meter große Parabolantenne. Natürlich müssen Mondbeobachter am 8. Oktober nicht frühmorgens aufstehen. Nach Sonnenuntergang steht der Mond bei der Internationale Mondbeobachtungsnacht hoch und hell als Halbmond am Abendhimmel.

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Five hundred meter Aperture Spherical Telescope

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Bildcredit und Bildrechte: Jeff Dai (TWAN)

Beschreibung: Das Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST) ist in ein natürliches Becken eingebettet. Es liegt in der abgelegenen, bergigen Provinz Guizhou im Süden von China. Dieses Foto zeigt das neue Radioteleskop mit dem Spitznamen Tianyan oder „Auge des Himmels“. Es wurde am 25. September kurz vor Beginn der Testphase für den Betrieb fotografiert. Seine aktive Oberfläche kann ausrichten und fokussieren. Seine gewaltige Parabolantenne wurde aus 4450 einzelnen dreieckigen Paneelen konstruiert. Mit einem Antennendurchmesser von 500 Metern ist FAST das größte verkleidete Radioteleskop auf dem Planeten Erde, das aus nur einem Spiegel besteht. FAST erforscht das Universum in Radiowellenlängen. Es wird Emissionen von Wasserstoff in der Milchstraße und fernen Galaxien finden. Es entdeckt blasse galaktische und extragalaktische Pulsare und sucht nach möglichen Radiosignalen von Außerirdischen.

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M106 im ganzen Spektrum

Aus einer Spiralgalaxie mit Staubbahnen und rötlichen Sternbildungsgebieten ragen violette Arme, die sich über die Galaxienscheibe erheben. Sie sind auf Bildern in sichtbarem Licht nicht zu sehen.

Bildcredits: Röntgen – NASA / CXC / Caltech / P.Ogle et al., Optisch – NASA/STScI, Infrarot – NASA/JPL-Caltech, Radio – NSF/NRAO/VLA

Die Spiralarme der hellen, aktiven Galaxie M106 breiten sich auf diesem Multiwellenlängen-Porträt aus. Es entstand aus Bilddaten von Radio- bis Röntgenstrahlen und zeigt die Galaxie im ganzen elektromagnetischen Spektrum. M106 ist auch als NGC 4258 bekannt. Sie befindet sich im nördlichen Sternbild Jagdhunde. Die gut vermessene Entfernung zu M106 beträgt 23,5 Millionen Lichtjahre. Damit hat diese kosmische Szenerie einen Durchmesser von etwa 60.000 Lichtjahren.

Typisch für große Spiralgalaxien sind dunkle Staubbahnen, junge Sternhaufen und Sternbildungsgebiete. Sie säumen die Spiralarme, die in einem hellen Kern zusammenlaufen.

Doch dieses Komposit betont zwei anomale Arme in Radio (violett) und Röntgen (blau). Sie erheben sich anscheinend aus der Zentralregion von M106. Sie sind Hinweise auf energiereiche Strahlströme von Materie, die in die Galaxienscheibe rasen. Die Strahlen werden wahrscheinlich mit Materie gespeist, die in ein massereiches zentrales Schwarzes Loch fällt.

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ALMA-Teleskopanordnung in Zeitraffer

Videocredit: ESO, José Francisco Salgado, NRAO; Musik: Flying Free (Jingle Punks)

Es ist das bisher größte und komplexeste erdgebundene Astronomieprojekt. Was sieht es heute Nacht? Das Projekt Atacama Large Millimeter Array ALMA besteht aus 66 schüsselförmigen Antennen. Viele davon sind so groß wie ein kleines Haus. Sie befinden sich in der Atacamawüste im Norden Chiles in großer Höhe.

ALMA beobachtet den Himmel in hochfrequentem Radiolicht. Dieser Frequenzbereich wird normalerweise nur für die lokale Kommunikation verwendet, weil feuchte Luft ihn stark absorbiert. Die dünne Atmosphäre und die geringe Luftfeuchtigkeit über ALMA machen es jedoch möglich, auf neue und einzigartige Weise in diesem Frequenzbereich tief in unser Universum zu blicken.

Das erlaubt zum Beispiel die Sondierung des frühen Universums nach Chemikalien, die an Sternbildung beteiligt waren. Auch die Suche in lokalen Sternsystemen nach Anzeichen von Scheiben, in denen Planeten entstehen, ist möglich.

Dieses Zeitraffervideo zeigt die Bewegung von vier ALMA-Antennen im Laufe einer Nacht. Der Mond geht im Video früh unter, während sich drei Schüsseln gemeinsam ausrichten. Hintergrundsterne wandern unaufhörlich hinauf. Das Zentralband unserer Milchstraße dreht sich und tritt schließlich rechts ab. In der Mitte gehen die Kleine und Große Magellansche Wolke am Horizont auf. Es sind Begleitgalaxien unserer Milchstraße.

Scheinwerfer von Autos beleuchten die Schüsseln für kurze Augenblicke. Oben zieht gelegentlich ein Satellit vorbei, der die Erde umkreist. Das Tageslicht beendet das Video, nicht aber die Beobachtungen von ALMA, die üblicherweise Tag und Nacht durchgeführt werden.

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Großteleskope der Erde untersuchen GRB 130427A

Eine Kugel vor schwarzem Hintergrund ist von blauen Flecken übersät. Über der Mitte ist ein weißes Licht mit einem roten Rand.

Illustrationscredit: NASA, DOE, Fermi-LAT-Collaboration

Im nahen Universum fand eine gewaltige Explosion statt. Nun ermitteln Großteleskope auf der ganzen Welt und im All. Der Gammablitz trägt die Bezeichnung GRB 130427A. Er wurde zuerst vom Satelliten Swift im Erdorbit im energiereichen Röntgenspektrum entdeckt. Dieser meldete den Ausbruch rasch der Erde.

Nur drei Minuten später fand das Teleskop ISON die Explosion im sichtbaren Licht. Es stellte seine extreme Helligkeit fest und gab genauere Koordinaten weiter. ISON in New Mexico hat einen halben Meter Durchmesser.

In den nächsten Minuten wurde die helle optische Entsprechung von mehreren rasch ausrichtbaren Teleskopen verfolgt. Dazu gehörten das 2-Meter-Teleskop P60 in Kalifornien, das 1,3-Meter-Teleskop PAIRTEL in New Mexico und das 2 Meter große Faulkes Telescope North auf Hawaii.

In nur zwei Stunden ermittelte das 8,2-Meter-Teleskop Gemini Nord auf Hawaii eine Rotverschiebung von 0,34. Damit positionierte es die Explosion in eine Entfernung von etwa 3,6 Milliarden Lichtjahren. Das ist in kosmologischen Größenordnungen relativ nahe.

Daten der RAPTOR-Ganzhimmelsüberwachung wurden analysiert. Sie wurden schon zuvor aufgenommen. Dabei entdeckt man eine sehr helle optische Entsprechung mit 7,4 Größenklassen. Diese trat 50 Sekunden vor dem Swift-Auslöseimpuls auf.

GRB 130427A war der hellste Ausbruch der letzten Jahre. Auch das Very Large Array VLA detektierte in energiearmen Radiowellenlängen ein Signal von GRB 130427A. Auch der Satellit Fermi maß es, und zwar in den höchsten je gemessenen Energiebereichen.

Neutrinodetektoren, Gravitationswellenteleskope und Observatorien, die für das Aufspüren extrem energiereicher Photonen gebaut wurden, suchen in ihren Daten nach einem Signal von GRB 130427A.

Diese Animation zeigt, wie der ganze Gammastrahlenhimmel einen Augenblick lang vom intensiven Leuchten von GRB 130427A überstrahlt wird. Die optische Entsprechung wird weithin beobachtet, denn es besteht die Möglichkeit, dass bald das Leuchten einer klassischen Supernova folgt.

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PanSTARRS über Parkes

Links zeigt die Schüssel einer Radioantenne zum Himmel, oben leuchtet ein rotes Licht beim Empfänger. Rechts über dem Teleskop steht Komet PanSTARRS (C/2011 L4), sein Schweif zeigt nach oben von der Sonne weg. Die Sonne ist bereits untergegangen.

Bildcredit und Bildrechte: John Sarkissian (CSIRO Parkes-Observatorium)

Komet PanSTARRS (C/2011 L4) zog am 5. März rasch über den Südhimmel. Auf dieser Dämmerungsszene folgt er der Sonne, die schon unter dem westlichen Horizont steht. Im Vordergrund steht das australische CSIRO Parkes-Observatorium. Es ist eine schwenkbare Schüssel mit einem Durchmesser von 64 Metern.

Die Radioantenne ist in der Kometenforschung des Raumfahrtzeitalters keine Unbekannte. Im März 1986 folgte die Parkes-Antenne der ESA-Raumsonde Giotto, als diese am Kometen Halley vorbeiflog. Giotto schickte damals die ersten Nahaufnahmen von Halleys Kern, die jemals aufgenommen wurden.

Komet PanSTARRS ist mit bloßem Auge zu sehen. Er erreichte am 5. März die größte Annäherung an die Erde. Seine kleinste Distanz zur Sonne erreicht er am 10. März. PanSTARRS ist unterwegs nach Norden.

Endlich beginnt der lang erwartete Auftritt auf der Nordhalbkugel. Man sieht den Kometen nach Sonnenuntergang tief am westlichen Horizont. Am 12. März lohnt es sich, den Kometen nahe beim jungen Sichelmond zu suchen.

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