Quelle: Universität Stuttgart 13. Januar 2023.

13. Januar 2023 – Das Deutsche SOFIA Institut der Universität Stuttgart, welches seit 2004 auf deutscher Seite die Vorbereitung und Durchführung des wissenschaftlichen Betriebs von SOFIA durchgeführt hat, wird die Kollegen und Kolleginnen der NASA und vom Pima Museum dabei unterstützen, SOFIA in die Dauerausstellung vor Ort zu integrieren.

Bereits am 13. Dezember 2022 war die fliegende Sternwarte zum letzten Mal abgehoben, um vom NASA Armstrong Flight Research Center (AFRC) in Palmdale zur Davis-Monthan Air Force Base in Tucson zu fliegen. Den letzten Kilometer von der Air Force Base zum Pima Museum legte SOFIA nach der Weihnachtspause über zum Teil unbefestigte Wege geschleppt zurück. Für den Transport, der etwa drei Stunden dauerte, wurde die zu überquerende Straße kurzzeitig für den Autoverkehr gesperrt.

Nachdem die amerikanische Weltraumbehörde NASA und die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR am 28. April 2022 gegen den Rat deutscher und US-amerikanischer Wissenschaftler verkündet hatten, den Betrieb von SOFIA einzustellen, hat das Observatorium in der Nacht vom 28. auf den 29. September 2022 ihren letzten wissenschaftlichen Flug absolviert. Im Oktober nahm SOFIA dann zum ersten – und damit leider auch zum letzten – Mal an der Aerospace Valley Air Show auf der Edwards Air Force Base teil.

Anschließend hat das DSI vor Ort in Palmdale bis Anfang Dezember diverse deutsche Hardware-Komponenten wie etwa den Sekundärspiegel des Teleskops und den Focal Plane Imager plus (FPI+) – die Leitkamera des Observatoriums – ausgebaut und für den Versand nach Deutschland vorbereitet. In Tucson werden die Kollegen und Kolleginnen des DSI nun noch den 2,7 Meter durchmessenden Hauptspiegel aus dem Teleskop ausbauen, der an das Deutschen Optischen Museum (DOM) in Jena überführt werden soll und dort das Herzstück der neuen SOFIA Ausstellung im DOM sein wird.

Auch das abbildende Ferninfrarot Spektrometer FIFI-LS (Field-Imaging Far-Infrared Line Spectrometer) der Universität Stuttgart wird seit Oktober 2022 für den Rücktransport nach Stuttgart vorbereitet. In welcher Form es eine Weiterverwendung für dieses spezielle Instrument geben wird, ist noch nicht entschieden. Seine Sensoren, die speziell zum Detektieren von ferninfraroten Wellenlängen in Handarbeit hergestellt wurden, sollen auf jeden Fall für mögliche zukünftige Ferninfrarotmissionen erhalten bleiben. Ende August hatte FIFI-LS in seiner letzten Kampagne an Bord von SOFIA unter anderem das Galaktischen Zentrum unserer Milchstraße kartiert. Mit diesen Beobachtungen können Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Bahnen des interstellaren Gases auf dem Weg ins zentrale, massive Schwarze Loch unserer Milchstraße genauer analysieren.

Alle von SOFIA gesammelten Beobachtungsdaten kommen in das Infrared Science Archive (IRSA) am Infrared Processing and Analysis Center (IPAC) in Pasadena, Kalifornien, so dass Forschende auch in Zukunft noch zahlreiche wissenschaftliche Erkenntnisse daraus ableiten können. In den nächsten Monaten plant das DSI ein gespiegeltes Archiv dazu auf einem deutschen Server aufzubauen, welches weitere Verbesserungen der Datenprozessierung in den nächsten Jahren ermöglicht, so dass Astronomen und Astronominnen aus Deutschland und der ganzen Welt das Erbe, dass SOFIA hinterlässt, noch besser für ihre wissenschaftlichen Arbeiten nutzen können. “Da in nächste Zukunft weltweit kein anderes Ferninfrarot-Observatorium geplant ist, ist der Wert jedes bereits gemessenen Infrarot-Photons für Astronomen deutlich gestiegen. Damit ist es noch wichtiger die gesammelten SOFIA Daten so gut wie möglich aufzubereiten und der Wissenschaft einfach durchsuchbar zur Verfügung zu stellen.“, so Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director am DSI. „Ich denke, es wird noch viele SOFIA Veröffentlichungen geben die zeigen, dass die Beendigung des Projektes verfrüht und unberechtigt war.“

Auch wenn beim DSI Team immer noch Unverständnis und Trauer über das verfrühte Ende der Mission vorherrscht – der Betrieb von SOFIA war ursprünglich auf 20 Jahre ausgelegt, dann aber ohne die übliche wissenschaftliche Begutachtung nach 8,5 Jahren eingestellt worden – schaut das DSI auf eine erfolgreiche Betriebszeit von SOFIA zurück. So hat zum Beispiel das vom DSI gewartete und kontinuierlich weiterentwickelte Teleskop, der deutsche Hauptbeitrag zum SOFIA-Observatorium, während SOFIAs Betriebszeit nahezu perfekt funktioniert. „In den Jahren 2017 bis 2020 sind nur vier Wissenschaftsflüge aufgrund von technischen Teleskopproblemen ausgefallen. Das entspricht weniger als 1 % der durchgeführten Flüge. Die Ausfallursachen konnten allesamt innerhalb eines Tages behoben werden. Dies unterstreicht die außerordentliche Zuverlässigkeit des Teleskops und die Problemlösungs-Fähigkeit des DSI-Teams.“, so Michael Hütwohl, SOFIA Teleskopmanager des DSI.

Viele wissenschaftliche Missionen, wie etwa die Beobachtung der Plutobedeckung im Juni 2015 oder die Suche nach Wasserspuren auf der Mondoberfläche, waren nur durch die tatkräftige Unterstützung des DSI Teams möglich. Ganz zu schweigen von den Forschungseinsätzen auf der Südhemisphäre – vor allem in Christchurch, Neuseeland (2013, 2015 bis 2019 und 2022), aber auch in Französisch-Polynesien (Sommer 2021) und Chile (März 2022). Selbst während der Einschränkungen durch die Corona-Pandemie hat das DSI-Team unter extremen Bedingungen hundertprozentigen Einsatz gezeigt und zum Beispiel im Februar und März 2021 die sechswöchige Beobachtungskampagne von Köln aus mit vorbereitet und vor Ort unterstützt.

Während der beiden Besuche von SOFIA am Stuttgarter Flughafen im September 2011 und 2019 haben die Kolleginnen und Kollegen des DSI der Öffentlichkeit dieses besondere Flugzeug und seine Mission vorgestellt und bei den Führungen durch das Observatorium mit zahlreichen authentischen Erfahrungsberichten nahegebracht. „Trotz der besonderen technischen Herausforderungen einer flugzeuggestützten Sternwarte war SOFIA ein außerordentlich erfolgreiches Projekt mit exzellentem wissenschaftlichem Ertrag – und dies insbesondere für die deutsche Astronomische Community und die Universität Stuttgart“, so Alfred Krabbe, Leiter des DSI.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart 11. August 2022.

11. August 2022 – Bereits am Montag, den 8. August 2022 hatte SOFIA erfolgreich seinen Check Flug nach der Downtime durchgeführt, die wegen eines Sturmschadens am Flugzeug notwendig wurde. Am Ende des knapp zweistündigen Fluges hat sich SOFIA mit einem Tiefflug über den Cathedral Square und den Hagley Park sowie den Airport bei seiner großen Fangemeinde in Christchurch bedankt und dabei mit einem „Thank-You and Good-Bye“ Flügelwackeln verabschiedet.

Seit dem 19. Juni 2022 war die fliegende Sternwarte ein letztes Mal in Christchurch zu Gast, um die für Infrarotastronomie einzigartigen Bedingungen des neuseeländischen Winters zu nutzen und Objekte des südlichen Himmels zu beobachten.

Mit der High-resolution Airborne Wideband Camera Plus (HAWC+) hat das Team im Rahmen eines zentralen Langzeit-Programms den Einfluss von kosmischen Magnetfeldern auf die Sternentstehung auf unterschiedlichsten Skalen untersucht: im Detail in unserer eigenen Galaxie und auf großen Skalen in nahegelegenen anderen Galaxien.

Mit dem deutschen Spektrometer GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies) haben die Forschenden untersucht, wie sich Gaswolken in Sternentstehungsgebieten der Milchstraße bewegen und wie die Winde heißer, neu entstandener Sterne die Bildung weiterer Sterne anregt oder verhindert.

„Auch wenn wir die diesjährige Beobachtungsserie wegen des Sturmschadens früher als geplant beenden mussten, haben wir auch bedingt durch die Nähe zur Antarktis, die Neuseeland bietet, wieder einzigartige Infrarotdaten gewinnen können, von denen noch viele Astronominnen und Astronomen weltweit profitieren werden“, so Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director der Universität Stuttgart. „Umso bedauerlicher ist es, dass die NASA und das DLR sich entschlossen haben, die Beobachtungsflüge von SOFIA trotz seiner Erfolge nach dem 30. September 2022 einzustellen. Damit wird ein schwer zu stopfendes Loch für die internationale Ferninfrarotastronomie geschaffen.“

Führungen für Interessierte
Das Team des Deutschen SOFIA Instituts der Universität Stuttgart hat die Downtime in Christchurch genutzt, um zusammen mit den NASA Kollegen und Kolleginnen vor Ort noch rund 200 interessierte Besucherinnen und Besucher durch das Flugzeug zu führen und dabei die Besonderheiten des Observatoriums sowie die Herausforderungen der Infrarotastronomie zu erläutern.

Vorbereitungen der finalen FIFI-LS Flugserie
Parallel hat DSI-Instrumentenwissenschaftler Christian Fischer die letzte Flugserie mit dem Stuttgarter Instrument FIFI-LS vorbereitet, die am 22. August 2022 von Palmdale aus starten wird.

Während der acht geplanten Beobachtungsflüge soll unter anderem die Zigarrengalaxie M82 untersucht werden, in der gerade ein „Starburst“, die explosionsartige Entstehung von Sternen, stattfindet. Dieser Starburst treibt einen extragalaktischen Wind an, der große Mengen Materie aus der galaktischen Scheibe herausschleudert. FIFI-LS kann klären, ob eventuell sogar in diesen Winden selbst neue Sterne entstehen. Dafür ist eine großflächig angelegte Kartierung von ionisiertem Kohlenstoff im Infrarotbereich notwendig. Vor allem in der Scheibenebene sowie in den äußeren Bereichen der Galaxie fehlen in einigen Regionen noch Daten, um die bereits vorhandene Karte zu vervollständigen.

Zusätzlich sind weitere Beobachtungen im Galaktischen Zentrum unserer Milchstraße geplant, mit denen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Bahnen des interstellaren Gases auf dem Weg ins zentrale, massive Schwarze Loch unserer Milchstraße genauer analysieren können.

Nicht zuletzt sollen weitere Daten des Sternentstehungsgebiets M42 im Sternbild Orion gewonnen werden, das wegen der Nähe zum Sonnensystem eine detaillierte räumliche Analyse der Gasbewegungen und seiner physikalischen Parameter erlaubt.
„Mit diesen Beobachtungen können wir vor allem für die deutsche astronomischen Community noch ein paar wertvolle wissenschaftliche Daten im Ferninfraroten zur Verfügung stellen – Daten, die nach Beendigung des SOFIA Projektes nicht mehr zugänglich sein werden“, so Christian Fischer.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart.

13. April 2022 – Obwohl der nominelle deutsche Projektanteil an der fliegenden Sternware der NASA und des DLR bei „nur“ 20% liegt, stellt die deutsche Seite mit GREAT (German REceiver for Astronomy at Terahertz Frequencies), FIFI-LS (Field-Imaging Far-Infrared Line-Spectrometer) und FPI+ (Focal Plane Imager Plus) fast 50% der zurzeit in Betrieb befindlichen Instrumente. Das spiegelt sich auch dadurch wieder, dass zwischen 2009 und 2019 die referierten SOFIA Veröffentlichungen zu 45% auf Beobachtungen mit diesen Instrumenten beruhen. Darunter befinden sich diverse Publikationen in dem renommierten Wissenschaftsmagazin „Nature“ wie zum Beispiel der erstmalige Nachweis von Heliumhydrid (HeH+) – der ersten Molekülart im Universum – mit dem deutschen GREAT Instrument. Mit dem gleichen Instrument können Forschende neben den Beobachtungen astronomischer Objekte parallel die Konzentration des atomaren Sauerstoffs in der Mesosphäre und unteren Thermosphäre der Erde bestimmen, die in diesen Schichten wichtig für Atmosphärenmodelle und Vorhersagen zum Klimawandel ist.

Auch die aktuelle Beobachtungseffizienz auf deutscher Seite kann sich sehen lassen: Mit nur 8,4 Stunden benötigter Beobachtungszeit pro Veröffentlichung liegt der Wert zwar noch etwas über dem des Herschel-Weltraumteleskops (7,4 Stunden), allerdings liegen noch viele Beobachtungsdaten von SOFIA im Archiv und werden derzeit sehr aktiv von Wissenschaftlern und Wissenschaftlerinnen ausgewertet, so dass die Effizienz von SOFIA auf dem besten Wege ist, die von Herschel noch zu übertreffen.

Auf US-amerikanischer Seite hat das SOFIA Wissenschaftsteam nun einen ausführlichen Statusbericht zu SOFIA veröffentlicht, der ursprünglich als Senior Review Ausarbeitung der NASA geschrieben wurde und die Erfolge sowie die Entwicklung des fliegenden Observatoriums in den letzten drei Jahren insgesamt zusammenfasst. Der Bericht „Future & Prospects“ zeigt, dass die Empfehlungen aus dem „Flagship Mission Review“ von 2019 vom SOFIA Projekt seither erfolgreich umgesetzt werden konnten und stellt bahnbrechende wissenschaftliche Erkenntnisse aus den letzten drei Jahren vor. So konnte SOFIA im fernen Infraroten Magnetfelder in unterschiedlichen Bereichen des Universums kartieren. Diese Ergebnisse erlauben es den Astronomen und Astronominnen die Theorien zur Entstehung von Sternen und Planeten bis hin zur Entwicklung von Galaxien und Galaxienhaufen zu überprüfen und zu verbessern. Eine weitere bedeutende Entdeckung von SOFIA ist der Nachweis von Wasser in Bereichen der Mondoberfläche, die der Sonnenstrahlung direkt ausgesetzt sind.

Spektroskopische SOFIA Beobachtungen erlauben die Messung von chemischen Fingerabdrücken kritischer Elemente und Moleküle sowie von komplexen physikalischen Zusammenhängen in einer Vielzahl von kosmischen Umgebungen. Außerdem konnten Forschende die Turbulenzen im interstellaren Medium und die Rückkopplungsmechanismen von neu entstanden Sternen durch Messungen des molekularen Wasserstoffanteils bestimmen.

SOFIA ist mindestens für die nächste Dekade das einzige Observatorium, das im fernen Infrarot beobachten kann und vervollständigt damit in kritischer Weise die Beobachtungen von anderen wichtigen Observatorien wie z.B. ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) oder dem Weltraumteleskop JWST (James Webb Space Telescope), welche jeweils im Radiowellenlängenbereich bzw. mittleren Infraroten beobachten können.

Der amerikanische SOFIA Statusbericht „Future & Prospects“ beschreibt neben den wissenschaftlichen Ergebnissen auch die gesamte Effizienzsteigerungen von SOFIA über die letzten Jahre. Inzwischen können wöchentlich vier Wissenschaftsflüge durchgeführt werden, wobei diese Zahl durch eine fünfte wöchentliche Ersatzflugmöglichkeit zusätzlich garantiert wird. Weiterhin konnten die Wartungsperioden dieses technisch besonders herausfordernden Observatoriums deutlich verkürzt werden, was mehr Flüge pro Jahr ermöglicht. Durch diverse Verbesserungen an den wissenschaftlichen Instrumenten und am Teleskop konnte die Genauigkeit des Observatoriums ebenfalls gesteigert werden. Über 2000 Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen weltweit nutzen SOFIA inzwischen. Als bemannte Mission fördert SOFIA die Zusammenarbeit unterschiedlicher Disziplinen und Nationalitäten. Die Anzahl der Publikationen pro Jahr hat sich während der letzten drei Jahre verdoppelt und die Zitierungen von SOFIA-Publikationen nehmen zurzeit exponentiell zu.

Der aktuelle SOFIA Statusbericht „Future & Prospects“ gibt mit zahlreichen Abbildungen, Grafiken und Bildern einen umfassenden Überblick über die Erfolgsgeschichte von SOFIA auf beiden Seiten des Atlantiks. Ergänzend gibt es einen Bericht, der einen „typischen“ SOFIA-Tag beschreibt sowie einen detaillierten Einblick in die Arbeit mit diesem komplexen Observatorium und das dafür notwendige Teamwork des deutsch-amerikanischen Gemeinschaftsprojektes gibt.

Stausbericht
SOFIA-Statusbericht: Future & Prospects, SOFIA Science Mission Center, March 2022

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart.

18. März 2022 – In den nächsten zwei Wochen wird die fliegende Sternwarte von dort aus mit FIFI-LS, dem Ferninfrarotspektrometer der Universität Stuttgart, Himmelsobjekte beobachten, die nur von der südlichen Hemisphäre aus zu sehen sind.

Im Rahmen des Langzeitprojektes LMC+ soll von Chile aus die Sternentstehungsrate in der Großen Magellansche Wolke (Large Magellanic Cloud, LMC) untersucht werden, die zusammen mit der Kleinen Magellanschen Wolke zu den direkten galaktischen Nachbarn unserer Milchstraße zählt. Mit dem FIFI-LS-Instrument soll SOFIA nun die erste Karte des ionisierten Kohlenstoffs in der LMC erstellen, der ein guter Indikator für die Sternentstehungsrate in Galaxien ist. Als Zwerggalaxien mit einem geringeren Anteil schwerer Elemente gleichen die Magellanschen Wolken in gewisser Weise den ersten Galaxien, die sich in unserem Universum gebildet haben. Da die LMC unserer eigenen Galaxie so nahe ist, können Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen sie mit SOFIA sehr detailliert untersuchen und so auch Rückschlüsse auf die kleinskaligen physikalischen Strukturen in weit entfernten Galaxien ableiten. SOFIA hilft auf diese Weise Beobachtungen von Phänomenen zu erklären, die wegen der Rotverschiebung von Galaxien in großen Entfernungen, mit großen Radioteleskopen, wie ALMA gemacht werden.

„Die Chilenische und die Deutsche Astronomische Gemeinschaft verbindet eine lange Tradition, nicht nur weil die Europäische Südsternwarte (ESO) ihre Teleskope in Chile stationiert und ihren Hauptsitz in Garching bei München hat“, so Alfred Krabbe, Leiter des Deutschen SOFIA Instituts (DSI) der Universität Stuttgart, welches den SOFIA-Betrieb auf deutscher Seite koordiniert und sicherstellt. „An dem LMC+ Programm sind deutsche Astronomen ebenso beteiligt wie auch Monica Rubio, Professorin für Astronomie der Universität von Chile“, so Krabbe.

Frühere Beobachtungskampagnen von der Südhalbkugel – zum Beispiel von Neuseeland oder Französisch-Polynesien aus – nahmen üblicherweise mehr als 5 Wochen in Anspruch. Dieser erste Besuch von SOFIA in Chile ist im Vergleich dazu ein Kurzeinsatz, da dieses Mal mit FIFI-LS nur ein Instrument geflogen wird und nur acht Flüge geplant sind.

„Bei diesem Kurzeinsatz in Chile ist der logistische Aufwand für das SOFIA Team deutlich reduziert und wir steigern so die Effizienz unseres Observatoriums“, sagt Michael Hütwohl, Leiter des DSI-Teams in Palmdale, Kalifornien, wo SOFIA normalerweise stationiert ist. „Mit insgesamt zehn Personen werden wir vor Ort in Chile dafür sorgen, dass Teleskop und Instrument einwandfrei funktionieren.“

Zusätzlich zu den Beobachtungen der Großen Magellanschen Wolke wird SOFIA unter anderem versuchen, den Lithiumgehalt im frühen Universum zu messen. Dazu will das SOFIA-Team den Halo unserer eigenen Galaxie untersuchen, in dem sich Wolken aus neutralem Wasserstoff befinden. Seit ihrer Entstehung sind diese Wolken relativ ungestört und geben somit einen direkten Hinweis auf die Eigenschaften des ursprünglichen Gases, das im frühen Universum existiert hat. Da es eine erhebliche Diskrepanz zwischen der nach der Urknalltheorie vorhergesagten Lithiumhäufigkeit zu bisherigen astronomischen Messungen gibt, könnte sich eine erfolgreiche Lithium Beobachtung durch SOFIA auf unser Verständnis der fundamentalen Physik und des frühen Universums auswirken.

Außerdem soll SOFIA zum Beispiel die kompakte Sternentstehungsgalaxie NGC 4254 beobachten, um in Kombination mit vorhandenen Daten anderer Observatorien ein genaues Bild des komplexen interstellaren Mediums zu erstellen.

Über SOFIA
SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Förderkennzeichen 50OK0901, 50OK1301, 50OK1701 und FKZ 50 OK 2002 und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

Der Beitrag SOFIA in Chile gelandet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Universität Stuttgart.

30. November 2021 – Dario Fadda vom SOFIA Science Center hat die zusätzlichen Arme von NGC 7479 zusammen mit seinen Kollegen Seppo Laine und Philip Appleton (beide vom California Institute of Technology) kürzlich auch in anderen Wellenlängenbereichen beobachtet, um ihren Ursprung zu verstehen. Unter anderem haben die Astronomen an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA das ferninfrarote Licht des ionisierten Kohlenstoffs [CII] in diesen Gebieten mit dem abbildenden Linienspektrometer (FIFI-LS) der Universität Stuttgart kartiert. Die Emission der [CII] 158 µm-Spektrallinie entsteht im interstellaren Medium, wenn junge, neu entstandene Sterne das Gas in ihrer Umgebung aufheizen und der durch Kollisionen mit Elektronen, Wasserstoffatomen oder -Molekülen ionisierte Kohlenstoff diese Energie dann wieder in Form von Ferninfrarotstrahlung abgibt. Anhand der Stärke der [CII] 158 µm-Linie können die Forscher also die freigesetzte Energie und somit die Anzahl junger, heißer Sterne ermitteln. Die [CII] 158 µm-Linie ist daher ein ideales Messinstrument für die Sternentstehungsrate einer Galaxie.

Das Stratosphären Observatorium für Infrarotastronomie (SOFIA) der amerikanischen Weltraumbehörde NASA und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt ist derzeit das einzige Observatorium weltweit, dass diese Strahlung von [CII] bei einer Wellenlänge von 158 µm beobachten kann.

Die SOFIA-Aufnahmen von NGC 7479 zeigen allerdings im Vergleich zu den Daten im Radiowellenbereich, dass an einigen Stellen in den entgegengesetzten Armen die Stärke der CII] 158 µm-Linie nicht alleine durch Sternentstehung entstanden sein kann, sondern weitere Prozesse eine Rolle gespielt haben müssen. Röntgenaufnahmen von NGC 7479, in denen diese untypischen Arme ebenfalls sichtbar sind, liefern eine mögliche Erklärung: Im Zentrum der Galaxie befindet sich ein aktiver Kern, der Energie und Gas in Form von Jets – das sind gerichtete Materieströme – nach außen transportiert.
Wenn sich diese Jets den dichten Molekülwolken entlang des Balkens nähern, wird ein Teil ihrer Impulse von den Wolken absorbiert, was dazu führt, dass sich die Jets in eine Richtung biegen, die der Biegung der normalen Spiralarme der Galaxie entgegengesetzt ist. So entstehen dann die entgegengesetzten Arme. Außerdem entstehen dort, wo die Jets an ihrem Ende auf das interstellare Gas treffen, Schockfronten, in denen der beobachtete zusätzliche ionisierte Kohlenstoff [CII] entsteht.

Mit einer Entfernung von etwa 115 Millionen Lichtjahren liegt NGC 7497 in der galaktischen Nachbarschaft der Milchstraße. Die [CII] 158 µm-Linie ist hell genug, um auch in weit entfernten Galaxien als Indikator für die Sternentstehungsrate zu funktionieren. Dazu müssen die Forschenden dieses Werkzeug allerdings zunächst kalibrieren und alle anderen Prozesse – wie etwa ein aktiver Kern im Zentrum der Galaxie – verstehen, die diese Linienstärke gegebenenfalls verfälschen können.

„Indem wir mit SOFIA Galaxien in unserer Nähe im Detail untersuchen, bekommen wir ein besseres Bild davon, was wir bei den Beobachtungen von weit entfernten Galaxien und der Bestimmung der Sternentstehungsraten im frühen Universum beachten müssten.“, erläutert Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director vom Deutschen SOFIA Institut, das an der Universität Stuttgart SOFIAs Betrieb auf deutscher Seite koordiniert.

Über SOFIA
SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt der Deutschen Raumfahrtagentur im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Förderkennzeichen 50OK0901, 50OK1301, 50OK1701 und 50OK2002) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung der Deutschen Raumfahrtagentur mit Mitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.

Originalveröffentlichung
Dario Fadda, Seppo Laine, Philip N. Appleton: [CII] and CO Emission Along the Bar and Counter-Arms of NGC 7479
2021, ApJ 909, p. 204, arXiv: https://arxiv.org/abs/2101.10966, pdf: https://arxiv.org/pdf/2101.10966.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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