Anzeige
 Home  |  Nachrichten  | Frag astronews.com  | Bild des Tages  |  Kalender  | Glossar  |  Links  | Forum  | Über uns    
astronews.com  
Nachrichten

astronews.com
astronews.com

Der deutschsprachige Onlinedienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt

Home  : Nachrichten : Teleskope : Artikel [ Druckansicht ]

 
HETDEX
Auf der Spur der Dunklen Energie
Redaktion / Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Astrophysik
astronews.com
9. Dezember 2020

Seit drei Jahren werden mit dem 10-Meter-Hobby-Eberly-Teleskop in Texas detaillierte Beobachtungen entfernter Galaxien gemacht. Ziel ist die Erstellung einer dreidimensionalen Karte von 2,5 Millionen Systemen. Sie soll helfen, die bislang mysteriöse Dunkle Energie besser zu verstehen. Die ersten Daten sind bereits vielversprechend.

HETDEX

Die zwei schwarzen Blöcke rechts und links des Hauptspiegels des Hobby-Eberly Telescope (siehe Großansicht) haben den Spitznamen "die Satteltaschen" bekommen. Es handelt sich hierbei um das VIRUS-Instrument, das mit Dutzenden Spektrographen das HETDEX-Experiment durchführt. Foto: Ethan Tweedie Photography  [Großansicht]

"In HETDEX kommen viele Astronomen und Institutionen zusammen, um gemeinsam die erste große Studie darüber durchzuführen, wie sich die Dunkle Energie im Laufe der Zeit verändert", erklärt Taft Armandroff von der University of Texas in Austin und Direktor des McDonald Observatory. Die Studie begann im Januar 2017 mit dem 10-Meter-Hobby-Eberly-Teleskop (HET) des McDonald Observatory. Inzwischen sind die Beobachtungen bereits zu 38 Prozent abgeschlossen, die Datenreduzierung und -analyse ist aber in vollem Gang.

Die Durchmusterung konzentriert sich auf zwei Regionen des Himmels in der Nähe der Sternbilder Großer Wagen und Orion. Bei jeder Einzelbeobachtung zeichnet das Teleskop etwa 32.000 Spektren auf und erfasst damit das Licht von jedem Objekt im Sichtfeld des Teleskops. Die Spektren erlauben die Bestimmung der Rotverschiebung der Objekte und damit deren Entfernung. Diese Spektren werden über 32.000 optische Fasern aufgenommen und in mehr als 100 Instrumente eingespeist, die als ein großes Instrument zusammenarbeiten - im Visible Integral-field Replicable Unit Spectrograph, kurz VIRUS.

"Mit VIRUS nutzen wir einen ganz neuen Ansatz im astronomischen Instrumentenbau", betont Ulrich Hopp von der Universitätssternwarte München. "Statt eines komplexen Instruments mit vielen Aufgaben und Fähigkeiten haben wir ein im Wesentlichen einfaches, aber leistungsfähiges Gerät stark modular gebaut; 78 Kopien zusammen bilden das Instrument VIRUS. Damit das auch funktionierte, mussten wir neue Strategien in Bezug auf Produktion und Qualitätskontrolle entwickeln. Dies macht VIRUS zu einem der fortschrittlichsten astronomischen Instrumente der Welt."

Anzeige

HETDEX ist eine sogenannte "Blindstudie", die nicht auf bestimmte Ziele ausgerichtet ist, sondern alles in einem bestimmten Bereich des Himmels aufzeichnet. Anschließend sichten die Wissenschaftler dann die Daten, um diejenigen Objekte zu identifizieren, die für die weitere Studie geeignet sind. Um die für das Dunkle-Energie-Projekt benötigte Karte zu erstellen, durchkämmen sie eine Milliarde Spektren auf der Suche nach einem bestimmten Galaxientyp. Das Licht dieser Galaxien war zehn Milliarden bis 11,7 Milliarden Jahre zu uns unterwegs. Sie repräsentieren also eine Epoche, in der das Universum nur wenige Milliarden Jahre alt war.

"VIRUS hat sich als äußerst leistungsfähiges Instrument zur Suche nach Galaxien mit hoher Rotverschiebung im Universum erwiesen", sagt Maximilian Fabricius, der die Entwicklung der Software am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik geleitet hat. "Aufgrund des großen Sichtfeldes können wir nun große Mengen dieser sogenannten Lyman-Alpha-Emitter entdecken, und so einen Katalog erstellen, der in seiner Größe alles bisher Mögliche um Größenordnungen übersteigt. Gleichzeitig können wir mit den empfindlichen Instrumenten Strukturen mit geringer Oberflächenhelligkeit untersuchen, die vorher für andere optische Instrumente unzugänglich waren."

In Zukunft wird ein Algorithmus, der auf künstlicher Intelligenz beruht, die automatische Klassifizierung der Quellen durchführen. Aber schon die erste manuelle Inspektion von mehreren tausend Quellen lieferte einige interessante Ergebnisse. "Wir haben Spektren gemessen von Quasaren, lokalen Galaxien, Sternen, Regionen mit ausgedehnter Lyman-alpha-Emission und sogar Meteore", präzisiert Daniel Farrow vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, der an der kosmologischen Analyse beteiligt ist. "Unser Hauptaugenmerk bei der Durchmusterung der Dunklen Energie liegt aber auf den Galaxien mit hoher Rotverschiebung, weil sie uns sagen, wie schnell das junge Universum sich ausdehnte."

Die Spektren dieser weit entfernten Galaxien enthalten Informationen darüber, wie schnell sie sich durch die Ausdehnung des Universums von uns wegbewegen. Auf diese Weise können die Astronomen feststellen, wie sich die Geschwindigkeit, mit der sich das Universum ausdehnt, auf kosmischen Zeitskalen veränderte - was den Schlüssel zur Bestimmung der Natur der Dunklen Energie liefert. "Die HETDEX-Daten sind wahnsinnig aufregend", führt Eiichiro Komatsu vom Max-Planck-Institut für Astrophysik aus, der an dem Projekt seit dem Start im Jahr 2003 maßgeblich beteiligt ist.

"So einen Datensatz haben wir noch nie zuvor gesehen; eine wirklich blinde Studie der Emissionslinien. Aufgrund seiner Neuartigkeit mussten wir uns zahlreichen Herausforderungen stellen, angefangen beim Bau des Instruments, über die Konzeption der Umfrage, bis jetzt dem Sammeln und Kalibrieren der Daten sammelten und ihrer Analyse, um daraus Wissenschaft zu extrahieren. Es war eine aufregende Reise in den letzten 17 Jahren, und wir sind jetzt endlich in der Phase der Entdeckung angekommen, um das Geheimnis der Dunklen Energie zu lüften," so Komatsu weiter.

Das HETDEX-Team plant, seine Beobachtungen bis Dezember 2023 abzuschließen. Insgesamt wird die Studie dann eine Milliarde Spektren umfassen.

Forum
Auf der Spur der Dunklen Energie. Diskutieren Sie mit anderen Lesern im astronews.com Forum.
siehe auch
Hobby-Eberly-Teleskop: Dunkle Energie im Fokus - 17. November 2015
Spektrographen: 267-facher Blick an den Nachthimmel - 29. Juni 2010
Hobby-Eberly Teleskop: Auf der Suche nach der Dunklen Energie - 18. April 2008
Links im WWW
Max-Planck-Institut für Astrophysik
The University of Texas McDonald Observatory
In sozialen Netzwerken empfehlen
 
 
Anzeige
astronews.com 
Nachrichten Forschung | Raumfahrt | Sonnensystem | Teleskope | Amateurastronomie
Übersicht | Alle Schlagzeilen des Monats | Missionen | Archiv
Weitere Angebote Frag astronews.com | Forum | Bild des Tages | Newsletter
Kalender Sternenhimmel | Startrampe | Fernsehsendungen | Veranstaltungen
Nachschlagen AstroGlossar | AstroLinks
Info RSS-Feeds | Soziale Netzwerke | astronews.com ist mir was wert | Werbung | Kontakt | Suche
Impressum | Nutzungsbedingungen | Datenschutzerklärung | Cookie-Einstellungen
     ^ Copyright Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999-2020. Alle Rechte vorbehalten.  W3C
Diese Website wird auf einem Server in der EU gehostet.

© astronews.com / Stefan Deiters und/oder Lieferanten 1999 - 2020
Alle Rechte vorbehalten. Vervielfältigung nur mit Genehmigung.


URL dieser Seite: https://astronews.com:443/news/artikel/2020/12