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RADIOASTRONOMIE
Radioatlas der Milchstraße
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie
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24. August 2011

Ein deutsch-chinesisches Projekt zur Untersuchung der polarisierten Radiostrahlung in der Milchstraße konnte jetzt nach zehn Jahren erfolgreich abgeschlossen werden. Der daraus resultierende Radioatlas der Milchstraßenebene umfasst eine Fläche von über 2.000 Quadratgrad am Himmel. Auch zwei neue Supernova-Überreste wurden im Rahmen des Projektes aufgespürt.

G25.1-2.3

G25.1-2.3 - einer der zwei neuen Supernova-Überreste, die im Zuge der Kartierung der Milchstraße bei 6 Zentimeter Wellenlänge mit dem 25-m-Radioteleskop bei Urumqi entdeckt werden konnten. Bild: NAOC / MPIfR

 Prof. JinLin Han, Leiter der Forschergruppe zur Untersuchung von kompakten Objekten und dem diffusen interstellaren Medium an den National Astronomical Observatories der chinesischen Akademie der Wissenschaften und Prof. Richard Wielebinski, emeritierter Direktor am Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), hatten im Jahr 2001 ein gemeinsames Forschungsprojekt zur Untersuchung von Magnetfeldern in unserer Milchstraße begonnen. Der daraus resultierende Atlas der 6-cm-Radiostrahlung der Milchstraße mit dem 25-m-Urumqi-Radioteleskop des Xinjiang-Observatoriums hat eine vergleichbare Winkelauflösung mit dem am 100-m-Radioteleskop Effelsberg des MPIfR erstellten Atlas der Milchstraße bei 21 Zentimeter Wellenlänge. Aus der Analyse zweier umfangreicher Himmelskartierungen bei ähnlichen Winkelauflösungen erhoffen sich die Wissenschaftler ein besseres Verständnis der Vorgänge im interstellaren Medium.

Im Rahmen der Vereinbarung zwischen der Max-Planck-Gesellschaft und der chinesischen Akademie der Wissenschaften hat die Partnergruppe des MPIfR am NAOC den Bau des 6-cm-Empfängers durch das MPIfR in Effelsberg unterstützt und diesen Empfänger dann am 25-m-Radioteleskop in Urumqi eingebaut. Mit zusätzlicher Unterstützung durch die Mannschaft des Xinjiang-Observatorium wurden von der Partnergruppe Beobachtungen von insgesamt über 4.500 Stunden mit diesem System durchgeführt.

Die so entstandene Radiokarte umfasst das nördlichen Teil unserer Milchstraße in einem Bereich zwischen 10 Grad und 230 Grad in galaktischer Länge und zwischen -5 Grad und +5 Grad in galaktischer Breite. Das gemessene Feld umfasst insgesamt 2.200 Quadratgrad. Mit 5 Ghz (entsprechend 6 Zentimeter Wellenlänge) ist es die höchste Frequenz, bei der jemals eine umfangreiche Kartierung der polarisierten Radiostrahlung mit erdgebundenen Instrumenten durchgeführt wurde.

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Das interstellare Medium unserer Milchstraße, bestehend aus Magnetfeldern, Elektronen, atomarem Gas und anderen Komponenten, hat einen zunehmenden Einfluss auf Polarisationsmessungen bei immer niedrigeren Frequenzen. Daher erfassen die Messungen der Polarisation bei 6 Zentimetern Wellenlänge auch Magnetfelder in wesentlich größerem Abstand als bei Messungen mit größerer Wellenlänge und damit niedrigerer Frequenz.

Die Partnergruppe hat sich bei ihren Untersuchungen vor allem auf die Eigenschaften von Bereichen ausgedehnter diffuser Strahlung konzentriert, aber auch ausgedehnte Objekte in ihrer Struktur beobachtet, die von größeren Radioteleskopen nicht mehr erfasst werden können. Dazu gehören dichte ionisierte Wolken, die sogenannten HII-Regionen, und Supernova-Überreste, die nach der Explosion von Sternen zurückbleiben. Eine Handvoll eigentümlicher Klumpen mit sehr starkem regulärem Magnetfeld, sogenannte Faraday-Screens, konnten ebenfalls aufgespürt werden.

Die Radiodaten bei 6 Zentimeter Wellenlänge tragen maßgeblich zur Bestimmung der Spektren galaktischer Radioquellen bei. Bei der Analyse der Radiodaten konnte die Partnergruppe zwei irrtümlich als Supernova-Überreste identifizierte Objekte als thermische Radioquellen klassifizieren, aber auch nachweisen, dass es sich bei zwei sehr schwachen Radioquellen um Supernova-Überreste handelt, die am Himmel etwa eine Ausdehnung von einem Grad haben. Es sind die ersten Quellen dieser Art, die mit einem chinesischen Radioteleskop entdeckt werden konnten. Bisher sind lediglich 270 Supernova-Überreste in unserer Milchstraße bekannt.

"Im Zuge unserer Arbeit an diesem Projekt konnten insgesamt fünf Doktorarbeiten in unserer Forschungsgruppe fertiggestellt werden", so JinLin Han, der Leiter der Partnergruppe in Peking. "Unsere Zusammenarbeit hat die Entwicklung der Radioastronomie in China deutlich verstärkt. Damit ist das Ziel der Partnergruppe in exzellenter Weise erreicht worden." Die Resultate des Forschungsprojekts umfassen 24 wissenschaftliche Publikationen seit 2002. "Durch gegenseitige Besuche in den beteiligten Instituten wurde eine ganze Reihe von persönlichen Kontakten etabliert", blickt Prof. Wielebinski zurück. "Wir haben von deutscher Seite aus eine gute Kooperation mit unseren chinesischen Kollegen aufgebaut. Was mit der Partnergruppe gestartet wurde, wird auch weiterhin auf persönlicher Basis fortgesetzt."

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siehe auch
Magnetfelder: Wie entstanden Magnetfelder im Universum? - 10. Dezember 2009
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
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