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Kosmische Staub- und Gaswolken im Visier
Redaktion
/ Pressemitteilung der Universität Bonn
astronews.com
7. Dezember 2011
Es geht voran mit dem Cerro Chajnantor Atacama Telescope
(CCAT), an dem auch die Universitäten Bonn und Köln beteiligt sind. Im
vergangenen Monat erhielten die Astronomen die Finanzierungszusage für den
deutschen Anteil an dem 25 Meter durchmessenden Teleskop in Chile. Mit dem Bau
soll 2013 begonnen werden, erste wissenschaftliche Beobachtungen sind spätestens
für 2017 geplant.
So könnte das CCAT bei seiner Fertigstellung im
Jahr 2016 aussehen.
Bild: Cornell University / California
Institute of Technology |
Staub- und Gaswolken sind die "Zutaten", aus denen Sterne entstehen.
Nordamerikanische Astronomen Forscher wollen unter Beteiligung der Universitäten
Köln und Bonn mit einem neuartigen Teleskop diese Sternentstehungsgebiete in
bisher unerreichter Empfindlichkeit kartieren und durch Beobachtung entfernter
Galaxien in die Frühphase des Universums vordringen. Voraussichtlich im Jahr
2017 soll das Cerro Chajnantor Atacama Telescope (CCAT) in Chile die
Arbeit aufnehmen. Es ist dann das höchst gelegene Teleskop der Erde.
"Wir haben nun für die deutsche Beteiligung an dem Teleskop die
Finanzierungszusage durch Bundes- und Landesmittel im Rahmen des
Großgeräte-Programms der Deutschen Forschungsgemeinschaft erhalten", sagt Prof.
Dr. Frank Bertoldi, geschäftsführender Direktor des Argelander-Instituts für
Astronomie (AIFA) der Universität Bonn. "Die Gutachter lobten die
wissenschaftliche Bedeutung des Vorhabens."
Insgesamt soll CCAT rund 110 Millionen US-Dollar (80 Millionen Euro) kosten.
Deutschland will sich mit zehn Prozent an den Kosten beteiligen und erhält dafür
als Gegenwert zehn Prozent der begehrten Beobachtungszeit für
Forschungsprojekte. Die Initiative für das Projekt ging vor sieben Jahren von
der US-amerikanischen Cornell University und dem California
Institute of Technology aus. Mittlerweile sind dem CCAT-Projekt auch die
Universität von Colorado, ein Konsortium von kanadischen Universitäten und vor
einem Jahr auch die Universitäten Bonn und Köln beigetreten (astronews.com
berichtete).
Das höchst gelegene astronomische Teleskop unseres Planeten soll auf dem rund
5.600 Meter hohen Cerro Chajnantor in der chilenischen Atacama-Wüste entstehen.
"In der dort sehr trockenen Luft behindert der atmosphärische Wasserdampf die
schwierigen Messungen bei den kurzen Radiowellen, für die CCAT ausgerichtet ist,
kaum", begründet Prof. Dr. Jürgen Stutzki vom Physikalischen Institut der
Universität zu Köln und Sprecher des Sonderforschungsbereichs 956 "Conditions
and Impact of Star Formation", die Wahl des Standorts. Für diesen neuen
Sonderforschungsbereich, an dem die Universitäten Köln und Bonn sowie das
Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn beteiligt sind, wird das CCAT
eine wichtige Rolle spielen.
Mit dem 25 Meter großen Teleskopspiegel in Chile möchten die Forscher
Strahlung aus dem All im Wellenlängenbereich von 0,2 bis 2 Millimeter empfangen.
"Dieser Bereich ist hochinteressant", sagt der Bonner Astrophysiker. "Die für
die Sternentstehung wichtigen Gas- und Staubwolken strahlen in diesem
Wellenlängenbereich."
Neben diesen Wiegen der Sternentstehung interessieren sich die Bonner und
Kölner Wissenschaftler für entfernte Galaxien, anhand deren lang gereister
Strahlung sie weit in die Vergangenheit des Universums blicken können. "Um aber
die Strahlung im interessanten Wellenlängenbereich zu empfangen, muss der
Teleskopspiegel extrem genau gearbeitet sein und darf sich im Betrieb durch
Wärme, Kälte oder Wind kaum verziehen", erläutert Bertoldi. Die Toleranz für den
25 Meter großen Spiegel liegt insgesamt bei maximal 0,01 Millimeter.
Doch dafür gibt es bereits eine Lösung: "Mit der Duisburger Firma Vertex
Antennentechnik haben wir in einer zweijährigen vom Land Nordrhein-Westfalen
finanzierten Studie einen Prototypen entwickelt. Dieses aus extrem leichten
Kohlefaser-Verbundstoffen und Aluminium-Reflektoren bestehende Spiegelelement
hält die hochpräzisen Anforderungen an den Spiegel ein", so Stutzki. Der
Teleskopspiegel wird dann aus über hundert solchen Elementen aufgebaut, die sich
einzeln mit Motoren gesteuert ausrichten lassen. Damit werden Abweichungen von
der optimalen Oberflächenform des Spiegels leicht korrigierbar.
Die Astrophysiker der Universitäten Köln und Bonn planen für CCAT zudem die
Entwicklung eines Detektors, der die Strahlung aus dem Weltraum mit hoher
spektraler Auflösung nachweisen soll. "Der Detektor soll einen möglichst großen
Ausschnitt des Himmels gleichzeitig wie eine Kamera erfassen", umreißt Stutzki
die Anforderungen. CCAT soll damit zum idealen Partner für das benachbarte
ALMA-Teleskop werden. "CCAT hat den Überblick und soll am Himmel interessante
Objekte ausfindig machen, die ALMA dann mit höchster Auflösung genauer unter die
Lupe nimmt", ergänzt Bertoldi.
Mit der Finanzierung steht nun auch der Zeitplan für CCAT: Nach der derzeit
laufenden technischen Designphase soll 2013 mit dem Bau des Teleskops begonnen
werden. Im Jahr 2016 soll für CCAT das Feintuning vorgenommen werden, und
spätestens 2017 soll das Teleskop erste wissenschaftliche Ergebnisse liefern.
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