Abenteuer Astronomie

»GLEAM Survey« Ein neues Bild des Himmels – in 20 Radio-Farben

Der Himmel, wie ihn die neue australische Radio-Durchmusterung GLEAM sieht, zentriert auf das Zentrum der Milchstraße - aber das Interesse gilt vor allem den über 300000 Objekten (meist anderen Galaxien) abseits dieses Bandes. 20 Radio-"Farben" wurden mit aufsteigender Frequenz von 70 bis 230 MHz die Farben von rot über grün bis blau zugeordnet. [Natasha Hurley-Walker (ICRAR/Curtin) und das GLEAM-Team]

Die Astronomie ist wieder um eine große Himmels-Durchmusterung reicher: die GaLactic and Extragalactic All-sky MWA oder GLEAM Survey, wobei MWA wiederum für den Murchison Widefield Array steht, ein großes Feld aus vielen kleinen Radioteleskopen in West-Australien. Sie haben den Großteil des Himmels südlich von 30° nördlicher Breite, insgesamt 24402 Quadratgrad, bei gleich 20 verschiedenen Frequenzen – also Radio-„Farben“ – gleichzeitig kartiert, wobei auch ein Katalog von 307456 einzelnen Radioquellen entstanden ist.

Die beobachteten Frequenzen liegen zwischen 72 und 231 Megahertz, was Wellenlängen von 1,3 bis 4,2 Metern entspricht: Der MWA ist zugleich der Prototyp und Vorreiter jener Antennenfelder für lange Wellen, die Teil des über weite Gebiete Südafrikas und Australiens verteilten Square Kilometer Array (SKA) sein werden, eines futuristisches Radiointerferometers des kommenden Jahrzehnts. GLEAM zeigt schon jetzt, was der niederfrequente Teil des SKA am Himmel zu sehen bekommen wird – und das ist noch gar nicht so lange klar. Denn Radioastronomie bei langen Wellen galt lange als unattraktiv und schwierig, weil die Ionosphäre der Erde stört wie auch starke Strahlung aus der Milchstraße den Blick nach draußen vernebelt.

Aber es gibt eine Menge zu lernen, von Kosmologie (die frühe Ära der Rekombination, als der Wasserstoff neutral und das Universum durchsichtig wurde) über den Lebenszyklus der danach entstandenen Galaxien bis zu Sternexplosionen nah und fern. Und die Erfahrungen mit dem Murchison Widefield Array sind wesentlich, um den später am selben Ort entstehenden LOW-Teil der ersten SKA-Phase zum Erfolg zu führen.

Der Murchison Widefield Array besteht aus 128 „Kacheln“ von jeweils 32 gekreuzten Dipol-Antennen, die sich über ein etwa 3 km großes Feld verteilen (und einzeln stark an Campingkocher erinnern). Für GLEAM ließ man den Himmel einfach immer wieder über dem Feld rotieren, während die Antennenkeulen in fixer Höhe in den Meridian schauten. Die Winkelauflösung beträgt zwar nur Bogenminuten, aber aber dafür ist das System sehr empfindlich, und die Helligkeit der hunderttausende aufgespürten Galaxien und anderen Radioquellen ließ sich genau bestimmen: Für jede einzelne gibt es jetzt dank der 20 Radiofarben grobe Spektren, die etwas über ihre Natur verraten.

Der Quellenkatalog kann nun mit anderen verglichen werden: Die meisten der Objekte werden auch bei anderen Wellenlängen schon bekannt sein (wobei GLEAM dann weitere Informationen über sie beisteuert), aber so manche GLEAM-Detektion dürfte ein bis jetzt unbekanntes Objekt sein. Derweil hat der MWA den gesamten erreichbaren Himmel noch zwei weitere Male abgetastet: Zusammen mit diesen Daten soll der GLEAM-Katalog später noch einmal deutlich besser werden, mit noch schwächeren Quellen und genaueren Informationen.

Daniel Fischer

LINKS:
Homepage von GLEAM: http://www.mwatelescope.org/science/gleam-survey
Veröffentlichung von GLEAM: http://s3-ap-southeast-2.amazonaws.com/icrar.org/wp-content/uploads/2016/10/18223055/GLEAM-Paper_sml.pdf
Animation des GLEAM-Himmels über dem MWA-Feld: https://vimeo.com/188100116
Britischer Press Release: http://www.ras.org.uk/news-and-press/2914-australian-desert-telescope-views-sky-in-radio-technicolour
Australischer Press Release: http://www.icrar.org/GLEAM