Ausgestattet mit seinem neuen Facettenauge am Himmel beginnt das Arecibo Observatory-Teleskop der National Science Foundation (NSF), das weltweit größte und empfindlichste Single-Dish-Radioteleskop, am frühen Morgen eine jahrelange Untersuchung entfernter Galaxien und entdeckt möglicherweise schwer fassbare „ dunkle Galaxien “- Galaxien ohne Sterne.
Die Astronomen des Arecibo-Observatoriums hoffen, dass die neue Himmelsuntersuchung zu einer umfassenden Zählung von Galaxien in einer Entfernung von 800 Millionen Lichtjahren von unserer Galaxie, der Milchstraße, in fast einem Sechstel des Himmels führen wird - oder etwa 7.000 Quadratgrad.
Die Suche, die von einem internationalen Team von Studenten und Wissenschaftlern durchgeführt wird, ist die erste einer Reihe von groß angelegten Arecibo-Untersuchungen, bei denen das im letzten Jahr installierte neue Instrument des Teleskops namens ALFA (für Arecibo L-Band Feed Array) zum Einsatz kommt ). Das Gerät ist im Wesentlichen eine Sieben-Pixel-Kamera mit beispielloser Empfindlichkeit für die Erstellung von Radiobildern des Himmels, mit der Astronomen etwa siebenmal schneller als derzeit Daten erfassen können. Das Projekt wurde ALFALFA für Arecibo Legacy Fast Alfa Survey genannt.
"Schnell" bezieht sich nicht auf die Zeit, die für die Durchführung der Vermessung erforderlich ist, für deren Durchführung tausend Stunden Teleskopzeit und einige Jahre erforderlich sind, sondern auf die Beobachtungstechnik, die darin besteht, breite Himmelsschwaden schnell zu fegen.
Die Umfrage wird vom Nationalen Zentrum für Astronomie und Ionosphäre (NAIC) der Cornell University, Ithaca, New York, unterstützt, das das Arecibo-Observatorium für die NSF verwaltet. Darüber hinaus werden Forschungsstipendien der NSF und der Brinson Foundation an den Projektleiter, den Cornell-Professor für Astronomie Riccardo Giovanelli, und an Martha Haynes, eine Goldwin Smith-Professorin für Astronomie an der Cornell University, vergeben.
Giovanelli erklärt, dass ALFA bei Radiofrequenzen nahe 1420 MegaHertz (MHz) arbeitet, einem Frequenzbereich, der eine Spektrallinie enthält, die von neutralem atomarem Wasserstoff emittiert wird, dem am häufigsten vorkommenden Element im Universum. ALFA erkennt diese Signatur von Wasserstoff, die hoffentlich das Vorhandensein einer unentdeckten Galaxie signalisiert. Nahezu jede frühere Himmelsvermessung betraf optisch, infrarot- oder röntgenselektierte Galaxien.
ALFALFA wird sechsmal empfindlicher sein - was bedeutet, dass es viel tiefer gehen wird - als die einzige frühere Wasserstoff-Weitfelduntersuchung, die Ende der neunziger Jahre in Australien durchgeführt wurde. „Was ALFALFA möglich gemacht hat, ist der Abschluss des Gregorianischen Upgrades des Arecibo-Teleskops im Jahr 1997, mit dem Feed-Arrays in der Fokusebene des Teleskops platziert und die sofortige Frequenzabdeckung des Teleskops erweitert werden konnten“, sagt er.
Neben einer umfassenden Zählung des Gasgehalts des nahen Universums wird ALFALFA Galaxien in Gruppen und Clustern untersuchen und die Effizienz untersuchen, mit der Galaxien Gas in Sterne umwandeln. Was Astronomen besonders fasziniert, ist, dass ALFALFA feststellen könnte, ob es tatsächlich gasreiche Systeme mit geringer Masse gibt, die ihr kosmisches Material nicht in Sterne umwandeln konnten - die sogenannten dunklen Galaxien. Da diese Galaxien sternenlos und optisch inert sind, ist zu hoffen, dass sie anhand ihrer Wasserstoffsignatur erkannt werden können.
Die Galaxienvermessung ist jetzt möglich, da das Teleskop mit ALFA sieben Punkte - sieben Pixel - gleichzeitig am Himmel sehen kann, was die Zeit für die Vermessung aller Himmel erheblich verkürzt. Der in Australien gebaute Detektor des Arecibo-Radioteleskops mit einem Durchmesser von 305 Metern bietet die Bildgeschwindigkeit und Empfindlichkeit, die Astronomen für ihre Suche benötigen.
Robert Brown, der Direktor der NAIC, sagte, dass ein erheblicher Teil der Arecibo-Teleskopzeit in den nächsten Jahren für umfangreiche Untersuchungen mit dem ALFA-Array wie ALFALFA verwendet wird. Das neue Umfragekonsortium besteht aus 38 Wissenschaftlern aus 10 Ländern, darunter den USA, Frankreich, Großbritannien, Italien, Spanien, Israel, Argentinien, Chile, Russland und der Ukraine.
Einige der Mitglieder sind Doktoranden, die ihren Ph.D. Abschlussarbeiten zu ALFALFA-Daten. Unter ihnen sind die Cornell-Absolventen Brian Kent, Sabrina Stierwalt und Amelie Saintonge.
Giovanelli sagt: „Mein einziges in einem technischen Journal veröffentlichtes Papier schlug den Bau eines Feed-Arrays am verbesserten Arecibo-Teleskop vor, um Wasserstoffleitungsuntersuchungen des Himmels durchzuführen. Das Warten hat 15 Jahre gedauert, aber ich werde endlich das Experiment machen. “
Originalquelle: Cornell Pressemitteilung
