SOFIA
Erster Wissenschaftsflug mit GREAT
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie
astronews.com
7. April 2011

Das Flugzeug-Observatorium SOFIA hat gestern den ersten Wissenschaftsflug abgeschlossen, bei dem der in Deutschland entwickelte Empfänger GREAT erfolgreich eingesetzt wurde. Dabei wurden spektroskopische Beobachtungen in Richtung von M17, einer Region mit verstärkter Sternentstehung in unserer Milchstraße, sowie der nur wenige Millionen Lichtjahre entfernten Galaxie IC342 gemacht.

Das GREAT-Instrument hat am 6. April 2011 die ersten Terahertz-Photonen aus der Sternentstehungsregion M17SW aufgenommen. Bild: GREAT Team (mit NASA / DLR / SOFIA / USRA / DSI) /  Spitzer (NASA/JPL-Caltech/M. Povich, Univ. Wisconsin, Hintergrundbild) [Großansicht] Der GREAT-Empfänger, montiert am Teleskop des Flugzeug-Observatoriums SOFIA. Foto: NASA/Tom Tschida

Am 6. April 2011 haben deutsche Wissenschaftler ihre ersten astronomischen Messungen an Bord des Flugzeug-Observatoriums SOFIA, des "Stratosphären-Observatoriums Für Infrarot-Astronomie", durchgeführt. SOFIA, ein Gemeinschaftsprojekt der NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR, ist das derzeit einzige Flugzeug-Observatorium weltweit. Es kommt in Flughöhen zwischen 10 und 13 Kilometern zum Einsatz und kann daher Beobachtungen in Wellenlängenbereichen durchführen, die aufgrund der Absorption durch Wasserdampf in der Atmosphäre mit bodengebundenen Teleskopen nicht möglich sind.

Als am frühen Morgen des 6. April um 6.40 Uhr lokaler Zeit (15.40 Uhr MESZ) SOFIA nach einem erfolgreichen Beobachtungsflug wieder zu seinem Heimatflughafen, der Dryden Aircraft Operations Facility (DAOF) in Palmdale, Kalifornien, zurückkehrte, hatten Rolf Güsten und sein Team ihren ersten Forschungsflug mit GREAT, dem German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies, erfolgreich abgeschlossen. Das Instrument wurde unter anderem auf die Galaxie IC342 ausgerichtet, eine nahegelegene Spiralgalaxie in Richtung des Sternbilds Giraffe und auf den Omeganebel M17, eine Molekülwolke mit sehr aktiver Sternentstehung in rund 5.000 Lichtjahre Entfernung von der Erde. In beiden Quellen wurde sowohl die Strahlung des ionisierten Kohlenstoffs bei einer Frequenz von 1,9 Terahertz (einer Wellenlänge von 0,158 mm entsprechend) als auch die Emission der Rotationsübergänge des warmen Kohlenmonoxids CO beobachtet.

Projektleiter Dr. Rolf Güsten freut sich über den Erfolg: "Diese allerersten Spektren mit GREAT sind die Belohnung für etliche Jahre harter Arbeit zur Entwicklung des auf neuesten Technologien basierenden Spektrometers; sie zeigen das herausragende wissenschaftliche Potenzial der luftgestützten Ferninfrarot-Spektroskopie. Die große Sammelfläche des Teleskops mit 2,7 m Durchmesser, gepaart mit enormem Fortschritt der Terahertz-Technologien während der letzten Jahre, lässt GREAT 100-fach schneller Daten erfassen als in früheren Experimenten - dies eröffnet den Weg für einzigartige wissenschaftliche Experimente."

Auf dem Jungfern-Flug wurden mit GREAT die stärksten Emissionslinien beobachtet, über die eine Kühlung des interstellaren Materials erfolgt. Das Gleichgewicht zwischen Heizungs- und Kühlungsprozessen reguliert die Temperatur des interstellaren Mediums und damit auch die Ausgangsbedingungen für die Entstehung von neuen Sternen. Jürgen Stutzki von der Universität zu Köln, der zweite Projektmanager des GREAT-Teams, erklärt dazu: "Die ionisierte Kohlenstofflinie wird durch intensive Ultraviolettstrahlung von neugebildeten Sternen angeregt; sie gibt uns einen einzigartigen Zugang zum Verständnis der physikalischen Prozesse und chemischen Bedingungen in den stellaren Geburtsstätten. SOFIA ermöglicht es uns, zu verstehen, wie junge Sterne entstehen und wie sie ihre Geburtswolken verändern."

"Der erste Wissenschaftsflug des GREAT-Empfängers markiert den Beginn der deutsch-amerikanischen wissenschaftlichen Zusammenarbeit im SOFIA-Projekt. Wir blicken dem zukünftigen Messbetrieb zuversichtlich entgegen", sagt Alois Himmes, der Projektmanager für SOFIA am DLR.

Nach diesen ersten Charakterisierungsflügen wird SOFIA für die Nutzung durch interessierte Astronomen geöffnet. "Im Sommer 2011 werden deutsche Astronomen zum ersten Mal wissenschaftliche Beobachtungen mit SOFIA durchführen können", erklärt Alfred Krabbe, der Leiter des deutschen SOFIA-Instituts (DSI) an der Universität Stuttgart. "Dabei kommen dann sowohl GREAT als auch FORCAST (die amerikanische Faint Object InfraRed-CAmera for the SOFIA Telescope) zum Einsatz."