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APEX
Kalter Staub im Detail kartiert
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie
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24. Februar 2016

Mit dem Atacama Pathfinder Experiment (APEX) wurde jetzt eine umfassende Kartierung des von der Südhalbkugel aus sichtbaren Teils der Ebene der Milchstraße abgeschlossen. Die Daten liefern ein detailliertes Bild der Verteilung des dichten kalten Gases und bieten einen Blick in zahlreiche verborgene Sternentstehungsgebiete unserer Heimatgalaxie.

ATLASGAL

Der von der Südhalbkugel sichtbare Teil der Ebene der Milchstraße (Ausschnitt, in drei Sektionen geteilt). Die APEX-Daten bei einer Wellenlänge von 0,87 mm sind in Rot dargestellt, die ausgedehnten Strukturen in Orange basieren auf Messungen mit dem Planck-Satelliten der ESA. Der blaue Hintergrund resultiert von Messungen bei kürzeren Infrarotwellenlängen mit dem Spitzer-Teleskop der NASA im Rahmen der GLIMPSE-Kartierung. Bild: ESO / APEX / ATLASGAL consortium / NASA / GLIMPSE consortium / ESA / Planck   [Großansicht]

Die Arbeit am  "APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy" (ATLASGAL) is abgeschlossen. Im Rahmen des Projekts wurde der komplette von der Südhalbkugel aus zugängliche Bereich der Milchstraßenebene zum ersten Mal in Submillimeterwellenlängen (zwischen Infrarot- und Radiobereich des elektromagnetischen Spektrums) bei hoher Auflösung erfasst. Dadurch werden Details und Strukturen sichtbar, die in Kartierungen mit kleineren Weltraumteleskopen im gleichen Wellenlängenbereich nicht erfasst werden konnten.

Das 12-Meter-APEX-Teleskop in Chile spielt eine Vorreiterrolle bei der Untersuchung des kalten Universums, von kosmischen Gas- und Staubwolken mit Temperaturen von nur einigen 10 Grad über dem absoluten Nullpunkt. Es wird in Zusammenarbeit zwischen dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), dem Onsala Space Observatory (OSO) in Schweden und der Europäischen Südsternwarte (ESO) betrieben.

APEX, das "Atacama Pathfinder Experiment", befindet sich in 5.100 Metern Höhe auf der Chajnantor-Hochebene in der chilenischen Atacamawüste und wurde ursprünglich als Prototyp für die Antennen des Teleskoparrays ALMA errichtet. Die mit diesem Teleskop erstellte ATLASGAL-Durchmuisterung profitiert von den einmaligen Eigenschaften dieses Teleskops und ermöglicht dadurch ein detailliertes Bild der Verteilung von dichtem kalten Gas entlang der Ebene der Milchstraße.

Tatsächlich umfasst die komplette ATLASGAL-Kartierung den überwiegenden Teil der Sternentstehungsgebiete in unserer Milchstraße. Die Karten von ATLASGAL decken insgesamt einen 140 Grad langen und 3 Grad breiten Streifen am Himmel ab. Das Projekt ist das bis dato erfolgreichste Beobachtungsprogramm mit dem APEX-Teleskop, mit mehr als 69 auf ATLASGAL basierenden wissenschaftlichen Veröffentlichungen. Da nun die reduzierten Daten und Datenprodukte für die komplette astronomische Gemeinschaft zur Verfügung stehen, ist zu erwarten, dass diese Zahl alsbald kräftig ansteigen wird.

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Das Herzstück von APEX bilden seine exzellenten Empfangssysteme. Einer dieser Empfänger, LABOCA (die “LArge BOlometer Camera”), mit dem nach wie vor der größten Detektor seiner Art auf der Südhalbkugel, wurde für die ATLASGAL-Messungen eingesetzt. LABOCA wurde am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn gebaut und misst die eintreffende Strahlung in Submillimeter-Wellenlängen über einen dadurch verursachten winzigen Temperaturanstieg.

Dadurch wird es möglich, die Strahlung von dunklen Staubregionen zu erfassen, die das Licht von dahinterliegenden Sternen komplett absorbieren. “Wenn wir die ATLASGAL-Messungen mit ihrer hohen Winkelauflösung mit den Daten vom Planck-Weltraumobservatorium der ESA verknüpfen, erhalten wir daraus einen Datensatz von Weltraumqualität, aber mit einer 20-fach höheren Auflösung”, sagt Axel Weiß vom MPIfR, der für die Verbindung beider Datensätze verantwortlich zeichnete.

Dadurch wird es den Astronomen nun möglich, Submillimeterstrahlung nachzuweisen, die sich über einen großen Bereich am Himmel verteilt und so den Gesamtanteil von dichtem Gas im inneren Bereich der Milchstraße zu erfassen. Die ATLASGAL-Daten wurden außerdem dafür verwendet, kalte und massereiche Wolken, in denen eine neue Generation von Sternen heranwächst, möglichst komplett statistisch zu erfassen.

"ATLASGAL bringt uns aufregende neue Erkenntnisse darüber, wo sich die nächste Generation von massereichen Sternen und Sternhaufen bildet. Durch die Verknüpfung mit den Planck-Daten erhalten wir einen Zugang zu den großskaligen Strukturen der riesigen Molekülwolken, in denen das stattfindet", erläutert MPIfR-Astronomin Timea Csengeri.

Am APEX-Teleskop wurden erst kürzlich die ersten zehn Jahre erfolgreicher Forschung über das kalte Universum gefeiert (astronews.com berichtete). Das Teleskop spielt dabei eine wichtige Rolle nicht nur als Pfadfinder, sondern auch als komplementäres Instrument zu ALMA, dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, das sich in unmittelbarer Nachbarschaft ebenfalls auf der Chanjantor-Hochebene in Chile befindet.

Mit APEX , das ursprünglich auf einer Prototyp-Antenne für ALMA basiert, wurden bereits eine Menge neuer Himmelsobjekte aufgespürt, die anschließend mit Hilfe von ALMA sehr detailliert untersucht werden konnten. "ATLASGAL ermöglicht uns einen neuen und geänderten Blick in das dichte interstellare Medium in unserer Milchstraße", sagt Leonardo Testi von der ESO, Mitglied im ATLASGAL-Forschungsteam und europäischer Projektwissenschaftler für ALMA. "Die jetzt erfolgte Veröffentlichung des kompletten Datensatzes eröffnet eine exzellente Möglichkeit für neue Entdeckungen. Viele Wissenschaftlerteams nutzen bereits die ATLASGAL-Daten, um damit detaillierte Nachfolgebeobachtungen mit ALMA zu konzipieren."

Und Karl Menten vom MPIfR, der Leiter des APEX-Projekts, ergänzt: "Die moderne Astronomie geht immer von einem Multiwellenlängen-Ansatz aus. ATLASGAL fügt einen Blick aufs kalte Universum hinzu, und damit direkt hinein in die Wiegen junger Sterne."

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siehe auch
APEX: Zehn Jahre Blick an den Submillimeter-Himmel - 10. Februar 2016
APEX: Auf der Suche nach Wasser im Universum - 4. November 2015
APEX: Karte des kalten Universums - 2. Juli 2009
APEX: Pfadfinder in der Wüste - 26. September 2005
APEX: First Light in der Atacama-Wüste - 15. Juli 2005
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Radioastronomie
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