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Der andere Blick an den Nordhimmel
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Hamburg
astronews.com
20. Februar 2026
Mehr als zehn Jahre lang beobachtete ein internationales
Forschungsteam den Nordhimmel mit dem Radioteleskop LOFAR. Nun haben die
Forschenden die Beobachtungsdaten dieser Himmelsdurchmusterung vorgelegt: Sie
erfasst 13,7 Millionen kosmische Radioquellen und liefert die bislang
umfassendste Bestandsaufnahme aktiver Galaxien.
Auswahl aktiver Galaxien: Die sichtbaren
Jets werden von supermassereichen Schwarzen
Löchern in den Galaxienzentren angetrieben. Das
Bild zeigt die Formenvielfalt, die durch ihre
Aktivität und die Wechselwirkung mit der Umgebung
entsteht.
Bild: Maya
Horton / LOFAR-Team [Großansicht] |
Ein internationales Team von Radioastronominnen und -astronomen unter der
Leitung von Dr. Timothy Shimwell, Wissenschaftler bei ASTRON, dem
niederländischen Institut für Radioastronomie, hat mit dem Radioteleskop Low Frequency Array (LOFAR) eine außergewöhnlich detailreiche Himmelskarte erstellt
und diese nun veröffentlicht. Beteiligt daran waren auch die Universitäten
Hamburg, Bielefeld, Bochum und Würzburg sowie der Thüringer Landessternwarte und
des Jülich Computing Centre. Die Durchmusterung (LOFAR Two-metre Sky
Survey, LoTSS) kartiert den nördlichen Himmel in bislang unerreichter Auflösung.
Für diese Himmelskarte hat das internationale Forschungsteam knapp 13.000
Stunden Beobachtungszeit mit dem Radioteleskop LOFAR ausgewertet. Im Ergebnis
wurden 13,7 Millionen Radioquellen in einem Katalog erfasst. Das ist die größte
Sammlung an Radioquellen, die jemals angelegt wurde.
Beobachtungen mit einem Radioteleskop bei niedrigen Frequenzen offenbaren ein
völlig anderes Bild des Kosmos als Beobachtungen mit optischen Teleskopen.
Radioteleskope können Vorgänge im Universum wahrnehmen, die dem Auge verborgen
bleiben. So können die Forschenden energetische Phänomene wie Ausströmungen
(Jets) aus supermassereichen Schwarzen Löchern sowie Galaxien mit starker
Sternentstehung verfolgen. Die Untersuchung hat neben den Galaxien weitere
seltene und schwer fassbare Objekte aufgespürt, darunter verschmelzende
Galaxienhaufen, schwache Supernova-Überreste und aktive oder wechselwirkende
Sterne. Die Untersuchung ermöglicht bereits Hunderte weiterführende
astronomische Studien. Sie bietet neue Einblicke in die Entstehung und
Entwicklung kosmischer Strukturen, in die Beschleunigung von Teilchen auf
extreme Energien und in kosmische Magnetfelder. Diese großflächige Radiokarte
des Universums mit bisher unerreichter Detailtiefe ist nun öffentlich
zugänglich.
"Diese Datenveröffentlichung vereint mehr als ein Jahrzehnt an Beobachtungen,
groß angelegter Datenverarbeitung und wissenschaftlicher Analyse durch ein
internationales Forschungsteam", unterstreicht Shimwell. "Mit LOFAR können wir
kosmische Magnetfelder detailliert studieren. Dabei haben wir herausgefunden,
dass Stoßwellen allerkleinste Teilchen ganz effizient beschleunigen können.
Diese Beobachtungen sind nur mit den besonderen Fähigkeiten von LOFAR möglich",
sagt Marcus Brüggen, Professor für Astrophysik an der Universität Hamburg.
"Neben Erkenntnissen über die detaillierten physikalischen Vorgänge lernen wir
aus dem neuen Himmelsatlas auch, wie sich Galaxien entwickeln und wie sie im
Universum angeordnet sind", fügt Dominik Schwarz, Professor für Physik an der
Universität Bielefeld, hinzu.
Das Forschungsteam entwickelte komplexe Software, um die Details der
Radioquellen abbilden zu können. Eine große Herausforderung war es, die
Verzerrungen, verursacht durch eine sich ständig ändernde Ionosphäre (die
elektrisch geladene Schicht der oberen Atmosphäre), präzise zu korrigieren. Die
Arbeitsabläufe zur Verarbeitung der 13.000 Beobachtungsstunden mussten in hohem
Maße automatisiert werden. Die Verteilung der Rechenlast auf mehrere
Supercomputer, die Speicherung und das Abrufen von solch riesigen Datenmengen
sind eine weitere Herausforderung.
"Die von uns verarbeitete Datenmenge – insgesamt 18,6 Petabyte – ist immens
und erforderte über viele Jahre hinweg eine kontinuierliche Verarbeitung und
Überwachung mit mehr als 20 Millionen Stunden Rechenzeit", sagt Dr. Alexander
Drabent, Wissenschaftler und Softwareentwickler für LOFAR an der Thüringer
Landessternwarte. Für die Datenauswertung kam JUWELS am Forschungszentrum Jülich
zum Einsatz, der zu den schnellsten Supercomputern Europas zählt. "Für diese
Himmelsdurchmusterung mussten erstmals im Rahmen eines astronomischen
Beobachtungsprojekts solche große Datenmengen gespeichert, verarbeitet und
zugänglich gemacht werden. Damit hat LOFAR auch den Weg für kommende große
Projekte geebnet", sagt Cristina Manzano, Head of Operation & Development Team
Technical Services am Jülich Supercomputing Centre (JSC).
LOFAR ist seit 2024 als European Research Infrastructure Consortium
(LOFAR ERIC) organisiert. Zu den Mitgliedstaaten zählen unter anderem die
Niederlande und die Bundesrepublik Deutschland. Forschungsinstitute in
Deutschland betreiben sechs der internationalen LOFAR-Stationen. Das Netzwerk
wächst weiter: In Italien und in Bulgarien werden neue LOFAR-Stationen gebaut.
2025 ist die Tschechische Republik dem LOFAR ERIC beigetreten, auch dort wird
eine neue Station errichtet. Aktuell wird das Radioteleskop LOFAR modernisiert.
Die Daten des jetzt veröffentlichten "LOFAR Two-metre Sky Survey" bieten den
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern in den kommenden Jahren noch viel
Stoff für astronomische Entdeckungen. Sie werden nun sorgfältig nach seltenen
astrophysikalischen Phänomenen durchsucht.
Über ihre Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der
Fachzeitschrift Astronomy & Astrophysics erscheinen wird.
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