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CCAT-PRIME
Hightech-Teleskop in 5600 Metern Höhe 
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Köln
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5. April 2017

Auf dem Gipfel des Cerro Chajnantor in den chilenischen Anden soll in den nächsten Jahren ein neues Teleskop für Beobachtungen im Millimeter- und Submillimeter-Bereich entstehen. Von neuen Technologien und dem hochgelegenen Standort erhoffen sich die beteiligten Astronomen einen ganz neuen Blick auf die Entstehung von Sternen und Galaxien.

CCAT

So soll das neue Teleskop CCAT-prime einmal aussehen. Bild: Vertex Antennentechnik GmbH  [Großansicht]

Mit einem neuartigen Teleskop wollen amerikanische, deutsche und kanadische Forscher die Fragen der Entstehung von Sternen, Galaxien und dem Ursprung des Weltalls ergründen. Noch in diesem Jahr startet der Bau des Cerro Chajnantor Atacama Telescope (CCAT-prime), benannt nach seinem Standort, dem 5612 Meter hohen Berg in der chilenischen Atacama-Wüste. Das Teleskop ist auf etwa 5600 Meter Höhe das weltweit höchst gelegene Teleskop seiner Art. Es hat einen Durchmesser von sechs Metern und soll im Jahr 2021 fertig gestellt sein.

Von dem neuen Teleskop erhoffen sich die Wissenschaftler neue und bislang einzigartige Einblicke in die Entstehung von Sternen und Galaxien. Sie versuchen das Geheimnis der Entstehung des Kosmos zu enträtseln und wollen ergründen wie die sogenannte Dunkle Materie und Dunkle Energie die Ausdehnung des Universums beeinflusst haben.

Für Entwicklung und Bau des neues Teleskops hatten sich Forscher aus den USA, Deutschland und Kanada unter der Federführung der Cornell University zu einem Konsortium namens CCAT zusammengeschlossen. Aus Deutschland sind Forscher der Universitäten Köln und Bonn beteiligt; Forschergruppen am Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching und an der Ludwig-Maximilians Universität in München wollen dem Konsortium in Kürze beitreten. Das Teleskop, das wegen seines innovativen optischen Designs und seines extrem hohen Standorts mit bisher unerreichter Empfindlichkeit ins All blicken kann, wird in Deutschland gebaut werden. 

"Das CCAT-Konsortium befasst sich seit mehr als einem Jahrzehnt mit den Herausforderungen der Konstruktion eines hochmodernen Teleskops an diesem außergewöhnlichen Ort. In dieser Zeit haben sich die Technologie und die astronomische Forschung im Submillimeter-Wellenbereich sehr schnell weiterentwickelt", sagt die Leiterin des Projekts Prof. Martha Hayes von der Cornell University.

Das Teleskop, das knapp unterhalb des Gipfels des Cerro Chajnantor stehen wird, erlaubt den Forschern im Verlauf des Jahres fast den gesamten nördlichen und südlichen Himmel zu beobachten. Es nimmt Strahlung im Millimeter- und Submillimeter-Wellenlängenbereich auf - mit Wellenlängen bis herunter zu 0,2 Millimeter. Diese Strahlung im Übergangsbereich zwischen Infrarot- und Radiostrahlung stammt zum einen von Gas und Staub zwischen den Sternen, aus denen diese entstehen – sowohl im lokalen Kosmos wie auch in weit entfernten Galaxien. Sie lässt sich aber teilweise auch zurückführen auf den Beginn des Universums, ist also das "Nachleuchten" des Urknalls.

Die klare, wasserdampfarme Luft der Atacama-Wüste ist ideal für die Beobachtung dieser Strahlung, die hier fast ungehindert durch die Atmosphäre tritt. Das CCAT-prime-Teleskop ermöglicht unter anderem die detaillierte Erforschung der Entstehung von Sternen in der Milchstraße, den der Milchstraße benachbarten Magellanschen Wolken und anderen nahen Galaxien im lokalen Kosmos. "Mit CCAT wird uns ein Riesenschritt gelingen, der aufregende Forschung durch Entwicklung neuer Technologien ermöglicht", sagt Professor Jürgen Stutzki, Astrophysiker an der Universität zu Köln. "Die neuartige Konstruktion sowie seine extreme Höhenlage ermöglichen Beobachtungen, die anderswo nicht möglich wären."

CCAT-prime werde auch eine Plattform für die Anwendung neuer Quantendetektoren sein, wie sie in den Kölner Labors entwickelt werden. "Das große Gesichtsfeld von CCAT-prime und die trockene Atmosphäre auf Cerro Chajnantor erlauben beispielslos tiefe Kartierungen des Himmels," erläutert Professor Frank Bertoldi von der Universität Bonn. "Dies ist besonders für hochgenaue Messungen der sogenannten kosmischen Hintergrundstrahlung, dem Radioecho des Urknalls, von entscheidendem Vorteil."

Der Bonner Wissenschaftler freut sich, gemeinsam mit seinen kürzlich zum Projekt gestoßenen Münchner Kollegen Eiichiro Komatsu und Joseph Mohr, auf Messungen mit CCAT-prime. Die könnten die Forscher der Lösung einiger großer Rätsel des Universums näher bringen, wie dem der mysteriösen Dunklen Energie.

Die Gesamtkosten für das CCAT-prime-Teleskop betragen rund 19 Millionen Euro. Es wird auf amerikanischer Seite an der Cornell University maßgeblich durch den privaten Sponsor Fred Young gefördert, der für das Teleskop und vorangegangene Studien gut 12 Millionen US-Dollar gestiftet hat. Auf deutscher Seite erfolgt die Finanzierung durch das Großgeräte-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit knapp fünf Millionen Euro und, für die wissenschaftlichen Instrumente, durch den Sonderforschungsbereich 956 "Bedingungen und Auswirkungen der Sternentstehung".

Ursprünglich hatte das CCAT-Konsortium ein deutlich größeres, 25 Meter durchmessendes Teleskop auf dem Cerro Chajnantor geplant (astronews.com berichtete). Für ein Projekt dieser Größenordnung war es allerdings schwierig, die benötigten Geldmittel aufzubringen. Seit 2016 konzentrierte sich das Konsortium daher auf eine kleinere, CCAT-prime genannte Variante, die nun realisiert werden soll.

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siehe auch
CCAT: Kosmische Staub- und Gaswolken im Visier - 7. Dezember 2011
CCAT: Deutsche Beteiligung am CCAT-Teleskop - 21. Dezember 2010
Submillimeter-Astronomie: 25-Meter-Teleskop in der Atacama-Wüste - 30. Juli 2007
Links im WWW
 Cerro Chajnantor Atacama Telescope
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