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Wie entstanden Magnetfelder im Universum?
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie
astronews.com
10. Dezember 2009
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) richtet Anfang kommenden Jahres
eine neue Forschergruppe ein, die herausfinden soll, wie Magnetfelder im
Universum entstanden sind und welche Wirkung sie auf die Entwicklung von
Galaxien haben. Dazu wollen die Wissenschaftler unter anderem Daten des
Radioteleskops LOFAR nutzten. Für das Projekt stehen rund 1,9 Millionen Euro
zur Verfügung.
Die Magnetfelder in der Spiralgalaxie M51,
dargestellt als Striche, aus Radiomessungen bei 6
cm Wellenlänge mit dem 100-m-Teleskop Effelsberg
und dem Very Large Array (USA). Die "Höhenlinien"
geben die Stärke der Radiostrahlung an. Das
optische Bild stammt vom Hubble Space Telescope.
Bild: MPIfR Bonn und NASA/ESA, Grafik:
Sterne und Weltraum [Großansicht] |
Sowohl das Gas zwischen den Sternen einer Galaxie als auch das
Medium zwischen den Galaxien sind magnetisiert. Bis heute weiß niemand,
wie diese Magnetfelder entstanden sind und welche Wirkung sie auf die
Entwicklung von Galaxien haben. "Möglicherweise liefert die
Radioastronomie eine Antwort auf diese Fragen", hofft Professor Dr.
Ulrich Klein von der Universität Bonn.
Klein ist Sprecher einer neuen, deutschlandweiten Forschergruppe, die im
kommenden Jahr ihre Arbeit aufnehmen und von der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG) mit insgesamt 1,9 Millionen Euro unterstützt wird.
Kleins Stellvertreter ist Rainer Beck vom Max-Planck-Institut für
Radioastronomie (MPIfR) in Bonn. Weiterhin sind die Universitäten Bochum,
Bremen, die Ludwig-Maximilians-Universität München, das Astrophysikalische
Institut Potsdam, die Thüringer Landessternwarte Tautenburg und das
Max-Planck-Institut für Astrophysik in Garching (MPA) beteiligt.
Als Werkzeug wollen die Wissenschaftler das europäische Radioteleskop LOFAR
nutzen. LOFAR (das Kürzel steht für LOw Frequency ARray) ist das erste
digitale Teleskop der Welt (astronews.com berichtete wiederholt). Klassische
Radioteleskope sammeln - ebenso wie die meisten optischen Teleskope - Strahlung
mit parabolförmigen Spiegeln. Computergesteuerte Motoren bewegen das Teleskop
dazu entlang der scheinbaren Bahn einer Quelle am Himmel. LOFAR benötigt dagegen
keine beweglichen Teile und Motoren mehr. Das Teleskop besteht aus einer großen
Zahl von Antennen, die fest am Boden montiert sind. Diese Antennen sind über
ganz Europa verteilt, mit dem Zentrum im Osten der Niederlande. Ein zentraler
Supercomputer in Groningen kombiniert ihre Signale.
LOFAR soll die so genannte Synchrotron-Strahlung von Elektronen nachweisen,
die sich nahezu lichtschnell auf engen Kreisbahnen in Magnetfeldern bewegen.
Ihre Energie beziehen diese Elektronen aus Stoßwellen, die bei
Supernova-Explosionen oder auch bei der Kollision von Galaxien oder gar
Galaxienhaufen entstehen. "Die Synchrotron-Strahlung ist der Schlüssel für die
Messung kosmischer Magnetfelder", erläutert Rainer Beck vom MPIfR.
Die Wissenschaftler wollen zudem Computersimulationen entwickeln, die ihnen
helfen, ihre Messergebnisse zu interpretieren. Ziel ist es, die Entstehung und
Struktur der Magnetfelder sowie ihre mögliche Rolle in Galaxien und
Galaxienhaufen auf eine theoretische Basis zu stellen.
Drei der acht genehmigten Projekte für die Forschergruppe sind in den am
Projekt beteiligten Max-Planck-Instituten angesiedelt. Dabei beschäftigt sich
Wolfgang Reich (MPIfR) mit der Magnetfeldstruktur unserer Milchstraße, während
Torsten Enßlin (MPA) numerische Methoden zur statistischen Analyse von
Magnetfeldern entwickelt. Das Projekt von Rainer Beck hat die Analyse der ersten
großen Beobachtungskampagnen mit dem LOFAR-Teleskop und die Entwicklung von
Eich- und Auswerteverfahren zum Ziel. Um dies zu erreichen, werden den beiden
Max-Planck-Instituten zwei Postdoc- und drei Doktorandenstellen zur Verfügung
stehen.
Schließlich erwartet man aus der Forschergruppe wichtige Impulse für die
deutsche Beteiligung am SKA (Square Kilometre Array), dem Radioteleskop
der nächsten Generation, das als internationales Großprojekt im Lauf des
nächsten Jahrzehnts verwirklicht werden wird. Eines der Schlüsselprojekte für
die wissenschaftliche Arbeit mit dem SKA ist die Untersuchung kosmischer
Magnetfelder. "Auf lange Sicht werden wir mit dem SKA das Fenster zum
magnetischen Universum öffnen", sagt Rainer Beck, der diesen Bereich der
Forschung mit dem SKA vertritt. "Mit diesem Instrument werden wir
dreidimensionale Karten der Magnetfelder unserer Milchstraße und von nahen
Galaxien realisieren können."
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