Quelle: Universität Stuttgart.

11. Februar 2022 – Da SOFIA mehr als 99 % des Wasserdampfs der Erdatmosphäre unter sich lässt, kann diese Sternwarte Licht bei Wellenlängen detektieren, das erdgebundene Observatorien nicht erreicht. Im Folgenden sind einige der aufregenden Entdeckungen des Jahres 2021, die durch die einzigartigen Fähigkeiten von SOFIA ermöglicht wurden, beschrieben.

Wie viel atomarer Sauerstoff befindet sich in unserer Atmosphäre?
Klimamodelle hängen davon ab, wie viel atomarer Sauerstoff – also Sauerstoff, der an kein anderes Atom gebunden ist – sich in der oberen Erdatmosphäre befindet. Messungen seiner Konzentration helfen, physikalische Parameter wie Temperatur und Druck in der Mesosphäre und der unteren Thermosphäre abzuschätzen. Wenn SOFIA aus der Erdatmosphäre heraus atomaren Sauerstoff im Weltraum – zum Beispiel in den Atmosphären unserer Nachbarplaneten Mars und Venus – beobachtet, verfälscht der atomare Sauerstoff unserer eigenen Erdatmosphäre diese Messungen. Astronomen und Astronominnen müssen diesen Erdanteil aus den gemessenen Daten herausfiltern. Dieses astronomische Nebenprodukt aber können Forschende anderer Disziplinen zur Untersuchung der Erdatmosphäre selbst nutzen. SOFIA-Daten bieten ihnen eine neue Möglichkeit den atomaren Sauerstoff in der oberen Erdatmosphäre direkt zu messen und können helfen ihre Klimamodelle zu verbessern.

Welche Rolle spielen Kometen bei der Bereitstellung der Bausteine für das Leben?
SOFIA-Beobachtungen haben gezeigt, dass der Komet Catalina, der 2016 in Sichtweite der Erde vorbeizog, eine große Menge an Kohlenstoff enthält. In der Frühzeit unseres Sonnensystems war es jedoch auf der Erde zu heiß, als dass sich Kohlenstoff – ein wichtiger Baustein für Leben – auf der Erde hätte bilden können. Die SOFIA-Daten deuten darauf hin, dass Kometen wie Catalina eine wichtige Quelle für den Kohlenstoff auf der Erde gewesen sein könnten, der letztlich zur Entstehung des Lebens wie wir es kennen geführt hat.

Wie alt sind unsere Nachbarsterne?
SOFIA-Aufnahmen von dem nahegelegenen Sternhaufen Westerlund 1 in unserer Milchstraße zeigen, dass er eine komplizierte Vergangenheit hat. Bisher gingen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler davon aus, dass der gesamte Haufen aus zeitgleich geborenen Sternen besteht, die „nur“ 4 Millionen Jahre alt sind. Solche vergleichsweise jungen Sterne sind sehr heiß, hell und massereich. SOFIA-Daten zeigen nun, dass einige der Sterne in Westerlund 1 stattdessen recht schwach, kühler und damit eher etwa 10 Millionen Jahre alt sind – also mehr als doppelt so alt wie erwartet. Westerlund 1 hatte also eine längere Periode der Sternentstehung von mehreren Millionen Jahren, was erklärt, warum einige seiner Sterne so viel älter sind als andere.

Was passiert, wenn zwei Galaxien kollidieren?
SOFIA hat das Magnetfeld von Centaurus A kartiert, einer Galaxie, die für ihre ausgeprägte „S“-Form bekannt ist. Diese besondere Struktur ist vermutlich die Folge der Verschmelzung zweier Galaxien, die vor Hunderten von Millionen Jahren stattfand. Diese Kollision hat außerdem das Magnetfeld der entstandenen Galaxie nachhaltig verändert: Zum Zentrum des „S“ hin ist das Magnetfeld von Centaurus A stark verzerrt, verglichen mit den Feldern, die die Spiralarme der ursprünglichen Spiralgalaxie widerspiegeln – eine Folge der Kollision beider Systeme.

Wie beeinflussen expandierende Gasblasen die Sternentstehung?
Um der Frage nachzugehen, in welcher Weise sich lokale Sternentstehung und die Ausdehnung von Nachbargebieten beeinflussen, untersuchte SOFIA zwei verschiedene Quellen innerhalb der Milchstraße: Westerlund 2, eine Sternentstehungsregion, und RCW 120, einen Nebel aus ionisierten Gasen.

Im Zentrum von RCW 120 stößt den SOFIA-Beobachtungen zufolge, ein massereicher Stern einen starken Sternwind aus, der den Nebel zu einer raschen Ausdehnung veranlasst. In der Folge werden die umgebenden Gaswolken komprimiert, was wiederum zur Entstehung vieler neuer Sterne an den Rändern der Wolken führt. Dieser Prozess, bei dem ein Stern seine Umgebung beeinflusst, und zum Beispiel die Entstehung von weiteren Nachbarsternen bewirkt, wird stellare Rückkopplung genannt.

Ein ähnlicher Prozess spielt sich in Westerlund 2 ab: Der zentrale Sternenhaufen ist von einer Blase aus heißem Plasma und Gas umgeben, die sich durch die Winde der jungen Sterne vergrößert. Die SOFIA-Daten zeigen, dass sich mit der Ausdehnung der Blase neue Sterne in den dichten Bereichen ihrer Hülle bildeten, bis die Blase schließlich zerplatzte. Weitere Hunderttausende Jahren später bildete sich ein neuer, sehr heller Stern in der Region und seine Sternwinde regten die Blase erneut zu einem weiteren Zyklus von Expansion und Sternbildung an.

Wie lange dauern astronomische Vorgänge?
Siebzehn Jahre nach der Verschmelzung eines Doppelsternsystems mit der Bezeichnung V838 Monocerotis hat SOFIA einen Blick auf die Veränderungen im Staub um das System geworfen – und hat Atemberaubendes entdeckt: Bestand der beobachtete Staub um dieses Verschmelzungssystem vor zehn Jahren hauptsächlich noch aus Aluminium, setzt er sich eine Dekade später im Wesentlichen aus Siliziumkomponenten zusammen. Diese Abfolge in der Transformation der Staubbestandteile ist letztendlich der Schlüssel für die Bestimmung der Zusammensetzung von Gesteinsplaneten wie unserer Erde. Dabei ist es ganz besonders Eindrucksvoll, diesen Prozess innerhalb menschlicher Zeiträume in Echtzeit verfolgen zu können!

Pläne für das Jahr 2022?
„Auch für 2022 planen wir wieder viele spannende Beobachtungen mit SOFIA“, so Bernhard Schulz, SOFIA Science Mission Operations Deputy Director der Universität Stuttgart. „Unter anderem wollen wir nach weiteren Wasser-Vorkommen auf dem Mond suchen und sind bereits dabei die Frage zu klären, ob die Venusatmosphäre tatsächlich Phosphin, einen möglichen Indikator für Leben, enthält. Außerdem werden wir weitere Sternentstehungsgebiete in unserer eigenen Milchstraße sowie in anderen Galaxien am Nord- und Südhimmel kartieren, um die Entwicklung chemischer Elemente und wichtiger Moleküle im Universum besser zu verstehen.“

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

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Quelle: DLR.

Neues Einsatzgebiet zur Beobachtung des Südhimmels

Eigentlich hätte die fliegende Sternwarte SOFIA den Nachthimmel der Südhalbkugel wie gewohnt von Neuseeland aus beobachten sollen. „Aufgrund der durch den Covid-19 verursachten Reiseeinschränkungen werden wir das Observatorium nicht wie gewohnt in Christchurch einsetzen. Wir haben uns daher entschieden, nach Tahiti auszuweichen“, sagt Heinz Hammes, SOFIA-Projektleiter bei der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. „Die Beobachtungen von der südlichen Hemisphäre aus haben für uns eine große wissenschaftliche Bedeutung. Deswegen sind wir der Regierung von Französisch-Polynesien sehr dankbar, dass sie uns aufgenommen und der wissenschaftlichen Gemeinschaft einen großen Dienst erwiesen haben. Alle unsere Mitarbeiter an Bord sind geimpft. Daher erwarten wir einen reibungslosen Ablauf der Kampagne und freuen uns auf tolle Ergebnisse“. SOFIA ist am 19. Juli 2021 um 13:42 Uhr Ortszeit (20. Juli 2021 01:42 Uhr deutscher Zeit) auf dem Fa’a’ā internationalen Flughafen in Französisch-Polynesien gelandet. Nach dieser Kampagne wird SOFIA nach Kalifornien zurückkehren, wo sie ihren jährlichen Routine-Check absolvieren wird, bevor das fliegende Observatorium wieder zu neuen spannenden Beobachtungen aufbrechen wird.

Von Französisch-Polynesien aus wird SOFIA etwa acht Wochen lang wissenschaftliche Flüge zur Beobachtung von astronomischen Quellen bestreiten, die von der nördlichen Hemisphäre aus nicht sichtbar sind. Während dieses Aufenthalts werden die Astronomen zwei der wissenschaftlichen Instrumente des fliegenden Observatoriums verwenden: das deutsche Instrument für hochauflösende Spektroskopie, GREAT (German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies) und das amerikanische Instrument zur Messung von Magnetfeldern, HAWC+ (High-resolution Airborne Wideband Camera).

Mit SOFIA den Ursachen des Klimawandels auf der Spur
„Zu den geplanten Projekten mit dem GREAT-Instrument gehören neue Messungen des atomaren Sauerstoffs in der oberen Atmosphäre der Erde. Sie werden uns dabei helfen, den Klimawandel besser zu verstehen“, berichtet Dr. Alessandra Roy, SOFIA-Projektwissenschaftlerin bei der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR. Klimamodelle sagen voraus, dass zunehmende Treibhausgaskonzentrationen die Temperaturen in der unteren Atmosphäre erhöhen, während die Temperaturen in der höheren Atmosphäre (Mesosphäre) sinken.

„Diese SOFIA-Messungen des atomaren Sauerstoffs spielen eine wichtige Rolle bei der Abschätzung der Temperaturen im oberen Teil der Atmosphäre und können die Theorien bestätigen, die beschreiben, wie die Sonnenenergie zwischen der Erdoberfläche und dem Weltraum ausgetauscht wird“, betont Roy.

Mit SOFIA Rätsel im interstellaren Medium entschlüsseln

GREAT wird aber auch südliche Ziele für zwei große Projekte – die sogenannten Legacy Projects – ins Visier nehmen, die schon während des SOFIA-Aufenthaltes in Köln/Bonn mitbeobachtet wurden: „HyGAL“ und „FEEDBACK“. „HyGAL“ untersucht, wie die chemischen Reaktionen im sogenannten interstellaren Medium von den durch die Galaxie strömenden, hochenergetischen Teilchen – auch bekannt als kosmische Strahlung – beeinflusst werden. „FEEDBACK“ wird Regionen mit einer Vielzahl von massiven Sternengeburten untersuchen. Die Forscher wollen dabei herausfinden, welchen Einfluss Sternentstehungsaktivitäten auf die Entstehung anderer Sterne in diesem Gebiet haben, also ob sie den Prozess der Sternenbildung eher unterstützen oder behindern. „Diese Beobachtungen von SOFIA werden den Astronomen neue Erkenntnisse bringen, warum der Sternentstehungsprozess so ineffizient ist. Wir sehen viel weniger Sterne, als eigentlich da sein sollten. Das wirft die Frage auf, ob wir den Mechanismus der Sternentstehung vollständig verstanden haben“, sagt Roy.

Nach den 20 geplanten Flügen mit GREAT werden die Ingenieure und Techniker der Sternwarte den Empfänger austauschen und HAWC+ nutzen, um unter anderem das Legacy-Projekt „SIMPLIFI“ (Study of Interstellar Magnetic Polarization: a Legacy Investigation of Filaments) zu beginnen.

Dabei werden sie das SOFIA-Teleskop auf ganz spezielle kosmische Strukturen richten. Die sogenannten Filamente sind lange und dünne Gasformationen, in denen die meisten Sterne entstehen. Dank des Legacy-Programms werden die Wissenschaftler neue Erkenntnisse über die Rolle von Magnetfeldern in Sternentstehungsgebieten gewonnen haben. Während dieser zwölf Flüge mit HAWC+ wird das Observatorium auch das galaktische Zentrum beobachten, um die Rolle der Magnetfelder in den Regionen zu verstehen, die dem zentralen supermassiven schwarzen Loch am nächsten sind.

SOFIA

SOFIA ist ein weltweit einzigartiges, fliegendes Observatorium, das den Weltraum im Infrarotbereich untersucht. So erforscht die Sternwarte etwa, wie sich Milchstraßensysteme entwickeln oder wie Sterne und Planetensysteme aus interstellaren Molekül- und Staubwolken entstanden sind. Möglich wird dies durch ein 17 Tonnen schweres, in Deutschland entwickeltes und gefertigtes Teleskop mit einem Spiegeldurchmesser von 2,7 Metern. SOFIA verfügt über sechs verschiedene wissenschaftliche Instrumente, von denen drei aus Deutschland stammen – zwei Instrumente für das Fern-Infrarot und ein optisches Instrument.

Das Stratosphären-Observatorium für Infrarot-Astronomie ist ein Gemeinschaftsprojekt der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird von der Deutschen Raumfahrtagentur mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi), des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR. 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).

GREAT

GREAT, der „German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies“, ist ein Empfänger für spektroskopische Ferninfrarot-Beobachtungen in einem Frequenzbereich von 1,25 bis 5 Terahertz (60 bis 240 Mikrometer Wellenlänge), der von bodengebundenen Observatorien aufgrund der mangelnden atmosphärischen Transparenz nicht zugänglich ist. Dieser Empfänger kommt als Instrument der ersten Generation am Flugzeug-Observatorium SOFIA zum Einsatz. GREAT wurde vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn und dem I. Physikalischen Institut der Universität zu Köln in Zusammenarbeit mit dem DLR-Institut für Optische Sensoren in Berlin entwickelt und gebaut. Die Entwicklung des Instruments wurde finanziert mit Mitteln der beteiligten Institute, der Max-Planck-Gesellschaft und der Deutschen Forschungsgemeinschaft.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: Universität Stuttgart.

Die SOFIA-Projektleitung hat entschieden, den diesjährigen Einsatz des Observatoriums in Christchurch, Neuseeland, aufgrund der anhaltenden Bedenken im Zusammenhang mit der COVID-19-Pandemie abzusagen. Weltweites Reisen des multinationalen SOFIA-Teams unter Berücksichtigung der strengen Quarantänebeschränkungen haben sich als zu schwierig erwiesen, ohne ein inakzeptables Risiko für das Team und die wissenschaftlichen Ziele einzugehen. „Die Entscheidung, die diesjährige Beobachtungskampagne in Neuseeland abzusagen ist uns nicht leichtgefallen“, so Bernhard Schulz SOFIA Science Mission Operation Deputy Director der Universität Stuttgart. „Zum Glück können aber einige der wissenschaftlichen Programme mit höchster Priorität im laufenden Zyklus 8 tatsächlich auch von Palmdale aus über die nördlichen Sommer- und Herbstmonate abgeschlossen werden.“

In der Regel wird das SOFIA Observatorium jedes Jahr etwa von Juni bis August nach Neuseeland verlegt, um dort Himmelsobjekte zu untersuchen, die am besten oder ausschließlich von der südlichen Hemisphäre aus detektiert werden können und um die optimalen Beobachtungsbedingungen während der Wintermonate der südlichen Hemisphäre, einschließlich langer Nächte, zu nutzen. Beobachtungen, die für dieses Jahr von Neuseeland aus durchgeführt werden sollten und nicht von der Nordhalbkugel machbar sind, werden für zukünftige Einsätze von Christchurch aus eingeplant. „Die wissenschaftlichen Daten, die wir in Neuseeland sammeln, sind immer von ganz besonderer Qualität. Daher freuen wir uns auf eine Rückkehr im nächsten Jahr“, so Bernhard Schulz.

SOFIA hatte aufgrund der COVID-19-Situation seinen Betrieb vorrübergehend zum 19. März 2020 ausgesetzt. In der Zwischenzeit hat das SOFIA-Team neue Flugpläne erstellt und bereitet sich derzeit auf die baldige Rückkehr zum Beobachtungsbetrieb vor. Das SOFIA-Wissenschaftszentrum ist weiterhin voll einsatzfähig und unterstützt Dienste wie den Betrieb der Datenpipeline, das Helpdesk und die Benutzerunterstützung.

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 und 50OK1701) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR 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.

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• Stratosphären-Observatorium SOFIA

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Quelle: DLR.

17. April 2019 – Das Ausblieben von Heliumhydrid-Ionen-Funden hatte die Folge, dass die damit verbundenen chemischen Modellrechnungen angezweifelt wurden. Doch einem internationalen Forscherteam unter der Leitung von Rolf Güsten vom Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie ist es nun geglückt, dieses Molekül in Richtung des Planetarischen Nebels NGC 7027 eindeutig nachzuweisen. Gelungen ist der Nachweis mit Hilfe des Ferninfrarot-Spektrometers GREAT an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA. SOFIA (Stratosphären Observatorium für Infrarot-Astronomie) ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der US-amerikanischen Raumfahrtbehörde NASA. Die Ergebnisse werden in der Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature“ vom 18. April 2019 veröffentlicht.

„Im vergangenen Jahrzehnt setzte man große Hoffnungen in die Weltraumobservatorien ‚Spitzer‘ (NASA, gestartet 2003) und ‚Herschel‘ (ESA, gestartet 2009), aber keines der Teleskope war in der Lage, dieses Molekül zu detektieren. Mit SOFIA haben wir den Nachweis erbracht, dass dieses Molekül sich tatsächlich in Planetarischen Nebeln bilden kann. Derzeit gibt es kein anderes Teleskop, welches in diesen Wellenlängen beobachten kann. Das macht diese Beobachtungsplattform noch für viele Jahre einzigartig“, sagte Anke Pagels-Kerp, Abteilungsleiterin Extraterrestrik im DLR Raumfahrtmanagement in Bonn.

In den späten 1970er Jahren deuteten astrochemische Modelle auf die Möglichkeit hin, dass HeH+ in nachweisbarer Häufigkeit in astrophysikalischen Nebeln innerhalb unserer Milchstraße vorhanden sein könnte. Es wurde angenommen, dass es vielleicht am leichtesten in sogenannten Planetarischen Nebeln gefunden werden könnte, die von sonnenähnlichen Sternen in der letzten Phase ihres Lebenszyklus ausgestoßen werden. Die energiereiche Strahlung, die dabei vom Zentralstern erzeugt wird, treibt Ionisationsfronten in die ausgestoßene Hülle. Genau dort soll sich nach den Modellrechnungen das HeH+-Molekül ausbilden. Doch trotz seiner unbestrittenen Bedeutung für die Geschichte des frühen Universums gelang es für lange Zeit nicht, das HeH+-Molekül im interstellaren Raum aufzufinden. Durch Laboruntersuchungen ist es seit 1925 bekannt, während die gezielte Suche im Weltall während der vergangenen Jahrzehnte erfolglos blieb.

Das Molekül strahlt am stärksten in einer Spektrallinie bei einer charakteristischen Wellenlänge von 0,149 mm (entsprechend einer Frequenz von 2,01 Terahertz). Die Erdatmosphäre ist in diesem Wellenlängenbereich komplett undurchlässig für alle bodengebundenen Observatorien, so dass die Suche entweder aus dem Weltraum oder mit hochfliegenden Observatorien wie SOFIA erfolgen muss. In einer Flughöhe von 13 bis 14 Kilometern operiert SOFIA oberhalb der absorbierenden Schichten der unteren Atmosphäre.

„SOFIA bietet die einzigartige Möglichkeit, jederzeit neueste Technologien einzusetzen. Mit der aktuellen Weiterentwicklung des deutschen Instruments GREAT wurde dieser Nachweis von Helium-Hydrid nun ermöglicht. Dies unterstreicht die Wichtigkeit und Chance, auch in Zukunft neue Instrumente für SOFIA zu entwickeln“, erläutert Heinz Hammes, SOFIA-Projektleiter im DLR Raumfahrtmanagement.

Nach dem Urknall: Die Chemie unseres Universums beginnt
Die herausragende Bedeutung des HeH+-Moleküls ergibt sich aus seiner Rolle bei der Entstehung des Universums: Ungefähr 300 000 Jahre nach dem Urknall erfolgte der Beginn aller Chemie. Die Temperatur im noch jungen Universum war zu diesem Zeitpunkt bereits unter einen Wert von zirka 3700 Grad Celsius gefallen. Die im Urknall entstandenen Elemente wie Wasserstoff, Helium, Deuterium und Spuren von Lithium waren zunächst aufgrund der hohen Temperaturen ionisiert. Sie rekombinierten sich im abkühlenden Universum wieder mit freien Elektronen, um so die ersten neutralen Atome zu erzeugen. Zunächst erfolgte dies bei Helium. Zu diesem Zeitpunkt war der Wasserstoff selbst noch ionisiert und lag in der Form von freien Protonen oder Wasserstoffkernen vor. Mit ihnen verbanden sich die Heliumatome zum Heliumhydrid-Ion HeH+, das so zu einer der wohl ersten molekularen Verbindungen im Universum wurde. Mit fortschreitender Rekombination reagierte das HeH+ mit den nun vorhandenen neutralen Wasserstoffatomen und bildete so einen Pfad zur Entstehung von molekularem Wasserstoff und damit dem chemischen Beginn unseres Universums.

„Mit den jüngsten Fortschritten in der Terahertz-Technologie ist es nun möglich, hochauflösende Spektroskopie bei den erforderlichen ferninfraroten Wellenlängen durchzuführen“, erklärte Rolf Güsten, Erstautor der Veröffentlichung. Als Ergebnis von Messungen mit dem GREAT-Spektrometer an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA kann das Team nun den eindeutigen Nachweis des HeH+-Moleküls in Richtung der Hülle des Planetarischen Nebels NGC 7027 bekannt geben.

SOFIA
Das Stratosphären Observatorium für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird vom DLR Raumfahrtmanagement mit Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, 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.

GREAT
Der „German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies“ ist ein hochauflösendes Spektrometer für astronomische Beobachtungen bei fern-infraroten Wellenlängen zwischen 0,06 und 0,6 mm. Damit operiert GREAT in einem Spektralbereich, der wegen der Absorption der Erdatmosphäre von bodengebundenen Observatorien aus nicht zugänglich ist. Der modulare Aufbau des Instruments ermöglicht den kurzfristigen Einbau neuartiger Technologie. Mit dem GREAT-Empfänger an Bord des Flugzeugobservatoriums SOFIA sind seit 2011 mehr als 150 erfolgreiche Forschungsflüge durchgeführt worden. GREAT ist eine gemeinsame Entwicklung des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn und KOSMA/Universität zu Köln, in Kooperation mit dem DLR-Institut für Optische Sensorsysteme in Berlin.

Originalpublikation:

• Rolf Güsten et al.: First astrophysical detection of the helium hydride ion (HeH+), zur Veröffentlichung in Nature, Ausgabe vom 18. April 2019.

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