Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum am IRAM in Pradollano und Granada
vom 11. bis zum 25. September 2015
Von
Fridtjof Kerker
Durch die Auricher Wissenschaftstage wurde es mir ermöglicht im September an der IRAM Sommerschule 2015 in Pradollano (Spanien) teilzunehmen und hiernach eine Woche mit den dortigen Astronomen in Granada am Teleskop zu arbeiten. Betreut wurde ich überwiegend von Carsten Kramer und Claudia Marka.
Das Praktikum begann zuerst einmal nach meinem 3-stündigen Flug nach Malaga mit einem gemeinsamen Abendessen mit den anderen Studenten im Hotel. Am nächsten Tag gab es dort die ersten Vorlesungen, welche die Chemie des interstellaren Mediums thematisierten sowie auch die Methoden, um besonders gute Daten bei Messungen mit dem Teleskop zu bekommen.
Am Nachmittag dieses Tages wurden wir in Gruppen aufgeteilt, die wir uns selbst aussuchen durften. Ich war Mitglied in der Gruppe über „nahe Galaxien“, wobei der Begriff „nah“ doch recht relativ war, wenn man bedenkt, dass die Galaxie um die 11 Megaparsec (1 Megaparsec entspricht ca. 3.2 Millionen Lichtjahren) entfernt war. So haben wir jeden Tag am Vormittag Vorlesungen gehabt und am Nachmittag in den Gruppen gearbeitet. Zu den in den Vorlesungen behandelten Themen gehörten zum einen nahe Galaxien, Observationsstrategien, ferne Galaxien, aber auch das Zentrum unserer Galaxie.
Vor dem Teleskop (zum Größenvergleich)
Am 13. September sind wir zum ersten Mal mit unserer Gruppe zum Teleskop gefahren. Das Teleskop befindet sich in einer Höhe von ca. 2.850 Metern über dem Meeresspiegel und hat, wie der Name „IRAM 30m telescope“ bereits verrät, einen Durchmesser von 30 Metern.
Solche Teleskope werden meist in solcher Höhe gebaut, da die Atmosphäre und das Wetter die Messungen verschlechtern können. Man kann sich das Teleskop nicht wie ein großes Fernrohr vorstellen, durch das man hindurchsehen kann, da es sich bei dem Teleskop um ein Radioteleskop handelt, welches im Millimeter-Wellenlängenbereich misst und deswegen eher ein riesiges Messinstrument ist, welches Daten erfassen kann.
Wenn man nun also bei dem Teleskop angekommen ist, muss man zuerst einmal eine Vielzahl von Daten über den zu untersuchenden Ort, die zu untersuchenden Frequenzen und die Art der Untersuchung eingeben. Hiernach erhält man nach einiger Observationszeit Daten, welche man nun am Computer auswerten muss.
Wir hatten am ersten Observationstag mit unserer Gruppe eine Observationszeit von ca. 4 Stunden und am zweiten Tag ca. 2 Stunden. Wir hatten somit während der Observationszeit die Möglichkeit, uns das Innere des Teleskops genauer anzuschauen.
Das Innere eines Teleskops besteht zu großen Teilen aus einem komplexen System von Kabeln, welche die einzelnen Komponenten des Teleskops verbinden. Zu den wichtigsten Komponenten im inneren des Teleskops zählen die unterschiedlichen Empfänger, wie in diesem Teleskop HERA und EMIR, welche jeweils unterschiedliche Vor- und Nachteile aufweisen, wie beispielsweise in der Bandbreite, die sie abdecken, oder in ihrer Geschwindigkeit.
Für unsere Messung verwendeten wir EMIR, welches eine größere Bandweite als HERA hat, und wir somit gleichzeitig ein größeres Spektrum mit mehr Linien untersuchen konnten.
Das Objekt, das wir untersuchten, war die Galaxie NGC 3627, wobei wir diese über die beim 12CO2-1 Übergang entstehende Strahlung kartografierten. Der 12CO2-1 Übergang ist ein Energieübergang eines Kohlenstoffmonoxidmoleküls in einen energetisch niedrigeren Zustand, der charakteristisch für Regionen in einer Galaxie ist, die viel molekulares Gas enthalten.
Wir werteten diese Daten in den folgenden Tagen aus und erweiterten sie um eine weitere Messung. Am 16. September besuchten wir die Alhambra in Granada und erkundeten die Stadt bis Mitternacht.
Die von mir erstellte Karte der Galaxie NGC3627
Am 18. September endete die Sommerschule und ich fuhr mit meinen Betreuern zum Standort in Granada. Am Wochenende hatte ich viel Zeit, mich in der Stadt umzusehen und mich zu erholen, wonach ich am Montag unter Anleitung meiner Betreuer weiter an der Auswertung der Daten arbeiten konnte.
Die Auswertung der Daten stellt bei einer solchen Untersuchung eine sehr wichtige Komponente der Arbeitsschritte dar, da sich mit den Rohdaten keine vernünftige Karte erstellen lässt. So habe ich die von meiner Gruppe erstellte Karte noch weiter optimiert und mit anderen bereits existenten Karten verglichen.
Die Daten waren trotz der relativ geringen Observationszeit und den mäßigen Wetterbedingungen relativ gut, so dass sich eine gute Karte der Galaxie anhand der 12CO21 Übergänge erstellen ließ.
Die Galaxie NGC3627 ist auch unter der Bezeichnung M66 bekannt und bildet mit ihren 2 Nachbargalaxien das Leo-Triplett. Es existieren auch Bilder der Galaxie, welche mit Hilfe eines optischen Teleskops gemacht wurden, und somit ist die Galaxie im sichtbaren Spektrum ebenfalls hell leuchtend zu erkennen. Die Galaxie NGC3627 ist eine Galaxie mit einer hohen Sternentstehungsrate im Zentrum. Mit ihren 2 Armen handelt es sich um eine Spiralarmgalaxie.
An dieser Stelle möchte ich mich noch einmal für diese einzigartige Möglichkeit für einen Einblick in die Wissenschaft durch die Auricher Wissenschaftstage bedanken, sowie natürlich auch bei dem Institut und meinen Betreuern. Mein besonderer Dank gilt hierbei Carsten Kramer und Claudia Marka, die mir immer bei Fragen und Problemen weitergeholfen haben.