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APEX
Auf der Suche nach Wasser im Universum
von Stefan Deiters
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4. November 2015

Am Atacama Pathfinder Experiment (APEX), einer zwölf Meter durchmessenden Radioschüssel in der chilenischen Atamacawüste, wurde jetzt mit SEPIA ein neues Instrument installiert, mit dem Astronomen die schwachen Signale von Wasser und anderen Molekülen in der Milchstraße und in anderen Galaxien aufspüren wollen. Entscheidend für den Erfolg ist dabei auch der Standort des Teleskops.

SEPIA

Installation von SEPIA am APEX-Teleskop in den chilenischen Anden. Bild: ESO / Onsala Space Observatory / A. Ermakov  [Großansicht

Das Atacama Pathfinder Experiment (APEX) befindet sich in 5.000 Metern Höhe in den chilenischen Anden. Die zwölf Meter durchmessende Radioschüssel diente als Prototyp für das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA), einem Teleskopverbund aus insgesamt 66 Radioschüsseln in der Atacamawüste. Die Astronomen haben APEX aber auch schon immer als unabhängiges Instrument genutzt.

Im Laufe dieses Jahres wurde nun das Instrument SEPIA (Swedish ESO PI receiver for APEX) an APEX installiert, das für Wellenlängenbereiche zwischen 1,4 und 1,9 Millimetern empfindlich ist. Am Standort von APEX ist es so trocken, dass mithilfe dieses Instruments die schwachen Signale von Wasser aus dem All entdeckt werden können, die ansonsten durch den Wasserdampf in der Atmosphäre geblockt werden und die genau in diesem Wellenlängenbereich zu beobachten sind.

Wasser ist für die Wissenschaftler gleich aus mehreren Gründen von Interesse: Es spielt vermutlich nicht nur eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Leben, sondern ist auch ein wichtiger Hinweis auf die unterschiedlichsten astrophysikalischen Prozesse, wie etwa die Entstehung von Sternen. Die Untersuchung von Wasser in Molekülwolken, in Sternentstehungsgebieten oder auch auf den Kometen des Sonnensystems sollte den Astronomen wichtige Informationen über die Rolle des Wassers in der Milchstraße und in der Entwicklungsgeschichte der Erde liefern. Zugleich lassen sich mit SEPIA auch Kohlenmonoxid sowie ionisierter Kohlenstoff in Galaxien im jungen Universum entdecken.

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Inzwischen wurden mit SEPIA mehrere astronomische Testbeobachtungen durchgeführt. Identische Empfänger werden gegenwärtig auch an die Antennen von ALMA installiert. Die ersten Ergebnisse von SEPIA haben gezeigt, dass der Empfänger wie vorgesehen arbeitet, so dass er nun für alle Astronomen mit passenden Forschungsvorhaben zur Verfügung steht.

"Die ersten Messungen mit SEPIA an APEX zeigen, dass sich für uns tatsächlich ein neues Fenster öffnet, einschließlich der Möglichkeit, Wasser im interstellaren Raum zu beobachten", so John Conway, Direktor des Onsala Space Observatory an der schwedischen Chalmers University of Technology. "SEPIA wird es Astronomen ermöglichen, nach Objekten zu suchen, die dann mit einer höheren räumlichen Auflösung weiter beobachtet werden können, sobald dieselben Empfänger am ALMA-Teleskopverbund funktionsbereit sind."

Die Atacamawüste gehört mit zu den trockensten Regionen der Erde. Für den Erfolg der Beobachtungen ist allerdings nicht nur dieser Standort von APEX und von ALMA entscheidend. Hinzu kommt, dass es erst unlängst durch neue Entwicklungen möglich wurde, die Detektoren zuverlässig auf die benötigten extrem niedrigen Temperaturen zu kühlen - nämlich auf -269 Grad Celsius. Das sind nur vier Grad über dem absoluten Nullpunkt.

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siehe auch
APEX: Pfadfinder in der Wüste - 26. September 2005
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