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Auf der Suche nach Wasser im Universum
von Stefan Deiters
astronews.com
4. November 2015
Am Atacama Pathfinder Experiment (APEX), einer
zwölf Meter durchmessenden Radioschüssel in der chilenischen Atamacawüste, wurde
jetzt mit SEPIA ein neues Instrument installiert, mit dem Astronomen die
schwachen Signale von Wasser und anderen Molekülen in der Milchstraße und in
anderen Galaxien aufspüren wollen. Entscheidend für den Erfolg ist dabei auch
der Standort des Teleskops.
Installation von SEPIA am APEX-Teleskop in
den chilenischen Anden.
Bild: ESO / Onsala Space Observatory / A.
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Das Atacama Pathfinder Experiment (APEX) befindet sich in 5.000
Metern Höhe in den chilenischen Anden. Die zwölf Meter durchmessende Radioschüssel
diente als Prototyp für das Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA),
einem Teleskopverbund aus insgesamt 66 Radioschüsseln in der Atacamawüste. Die
Astronomen haben APEX aber auch schon immer als unabhängiges Instrument genutzt.
Im Laufe dieses Jahres wurde nun das Instrument SEPIA (Swedish ESO PI
receiver for APEX) an APEX installiert, das für Wellenlängenbereiche zwischen
1,4 und 1,9 Millimetern empfindlich ist. Am Standort von APEX ist es so trocken,
dass mithilfe dieses Instruments die schwachen Signale von Wasser aus dem All
entdeckt werden können, die ansonsten durch den Wasserdampf in der Atmosphäre
geblockt werden und die genau in diesem Wellenlängenbereich zu beobachten sind.
Wasser ist für die Wissenschaftler gleich aus mehreren Gründen von Interesse:
Es spielt vermutlich nicht nur eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Leben,
sondern ist auch ein wichtiger Hinweis auf die unterschiedlichsten
astrophysikalischen Prozesse, wie etwa die Entstehung von Sternen. Die
Untersuchung von Wasser in Molekülwolken, in Sternentstehungsgebieten oder auch
auf den Kometen des Sonnensystems sollte den Astronomen wichtige
Informationen über die Rolle des Wassers in der Milchstraße und in der
Entwicklungsgeschichte der Erde liefern. Zugleich lassen sich mit SEPIA auch
Kohlenmonoxid sowie ionisierter Kohlenstoff in Galaxien im jungen Universum
entdecken.
Inzwischen wurden mit SEPIA mehrere astronomische Testbeobachtungen
durchgeführt. Identische Empfänger werden gegenwärtig auch an die Antennen von
ALMA installiert. Die ersten Ergebnisse von SEPIA haben gezeigt, dass der
Empfänger wie vorgesehen arbeitet, so dass er nun für alle Astronomen mit
passenden Forschungsvorhaben zur Verfügung steht.
"Die ersten Messungen mit SEPIA an APEX zeigen, dass sich für uns tatsächlich
ein neues Fenster öffnet, einschließlich der Möglichkeit, Wasser im
interstellaren Raum zu beobachten", so John Conway, Direktor des Onsala
Space Observatory an der schwedischen Chalmers University of Technology.
"SEPIA wird es Astronomen ermöglichen, nach Objekten zu suchen, die dann mit
einer höheren räumlichen Auflösung weiter beobachtet werden können, sobald
dieselben Empfänger am ALMA-Teleskopverbund funktionsbereit sind."
Die Atacamawüste gehört mit zu den trockensten Regionen der Erde. Für den Erfolg der Beobachtungen ist
allerdings nicht nur dieser Standort von APEX und von ALMA entscheidend.
Hinzu kommt, dass es erst unlängst durch neue Entwicklungen möglich wurde, die
Detektoren zuverlässig auf die benötigten extrem niedrigen Temperaturen zu
kühlen - nämlich auf -269 Grad Celsius. Das sind nur vier Grad über dem
absoluten Nullpunkt.
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