Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn
vom 4. bis zum 16. August 2008
Von Stefan Nagel
In den Sommerferien haben Danny Kels und ich, Stefan Nagel, Schüler des 13. Jahrgangs der BBS II Aurich ein Praktikum am Max-Planck-Institut für Radioastronomie absolviert.
Dies wurde uns durch die Unterstützung der Auricher Wissenschaftstage ermöglicht.
Das Max-Planck-Institut für Radioastronomie ist eines der 80
Forschungsinstitute der Max-Planck-Gesellschaft.
Die Hauptarbeitsgebiete beziehen sich auf die Radio- und Infrarot-Astronomie,
aber auch die theoretische Astrophysik ist ein Bestandteil des Arbeitsgebietes
zur Erforschung des Universums. Die Entwicklungsstadien der Sterne, das
galaktisches Zentrum, Quasare, Pulsare, aktive Galaxien, Radiogalaxien
sowie Hochenergie-Teilchenphysik sind für diese Forschungen entscheidend.
Doch bevor wir uns mit diesen Themen beschäftigten, wurde uns als
erstes das Max-Planck-Institut von Dr. Kovalev gezeigt.
Die Besichtigung des Korrelators war einer der Höhepunkte dieser
Besichtigung. Ein Korrelator ist ein Supercomputer, der benutzt wird um
die Differenz der Laufzeiten zu bestimmen. Diese kommen zustande, wenn
per VLBI (Very Long Baseline Interferometry) mehrere Radioteleskope ein
Objekt am Himmel beobachten. Die Radiowellen, die von den einzelnen
Teleskopen aufgezeichnet werden, haben allerdings eine Zeitdifferenz, da
die Teleskope teilweise 20.000 Kilometer entfernt voneinander stehen. Um
diese Differenz der Zeit zu synchronisieren, damit eine Interferenz der
verschiedenen Ergebnisse erfolgen kann, wird eine Korrelation mit Hilfe
des Korrelators unternommen.
Dann erhielten wir Informationen zur genauen Funktionsweise der VLBI.
Danach bekamen wir unterschiedliche Aufgaben. Meine erste Aufgabe war
es, alles über den Schwarzen Körper in Erfahrung zu bringen. Der Schwarze
Körper ist auch für die Radioastronomie essentiell, da das zu erforschende
Universum der ideale Schwarze Körper ist. Mit Hilfe des Planckschen
Strahlungsgesetzes und durch das Wiensche Verschiebungsgesetz habe ich
die Temperatur der Sonne sowie die Frequenz der Sonne und die Frequenz
der Hintergrundstrahlung ausgerechnet.
Zum Schluss dieses Arbeitsprojektes haben wir ein Diagramm zur Verteilung
der Intensität der abgegebenen Strahlung in Abhängigkeit von der
Wellenlänge erstellt, in der auch die Sonne wieder zu finden ist.
Verteilung der Intensität der abgegebenen Strahlung in Abhängigkeit von der Wellenlänge
Nach diesem Projekt haben wir an den Beobachtungen mit Hilfe des Radioteleskops in Effelsberg teilgenommen. Dies war eine sehr spannende Zeit, da das Teleskop das zweitgrößte voll-schwenkbare Radioteleskop der Welt ist und einen Refraktor-Durchmesser von 100 besitzt. Wir durften selber das Radioteleskop steuern, was angesichts des Gewichtes von 3.200 Tonnen und einer Fokussiergenauigkeit von ±0,25mm (etwa Fingernageldicke) ein faszinierender Anblick war. Wir beobachteten verschiedene Radiogalaxien.
Dies erforderte ein hohes Maß an Konzentration, da wir von 09:00 Uhr morgens bis zum nächsten Tag 05:00 Uhr morgens gearbeitet haben.
Radioteleskop Effelsberg (Foto: Holger Wiertzema)
In der zweiten Woche beschäftigte ich mich mit dem Gravitationslinseneffekt. Dies ist ein Effekt, der Zustande kommt, wenn sehr massereiche Objekte Licht von anderen Objekten ablenken, sodass die Position am Himmel verschoben erscheint. Aber auch eine Verstärkung, Verzerrung oder sogar Vervielfältigung kann das Resultat einer Gravitationslinse (extrem massereiches Objekt → Schwarzes Loch, Galaxienhaufen) sein. Mit Hilfe vom Hubble-Teleskop aufgenommener Bilder suchten Dr. McKean und ich nach diesem Effekt im Universum und wurden fündig.
Als wir die Objekte gefunden hatten, die durch die Gravitationslinse vervielfältigt oder verzerrt wurden, musste ich die scheinbare Magnitude und die absolute Magnitude (Helligkeit) dieser Sterne und Galaxien ausrechnen um Aufschluss darüber zu erhalten, wie die Position und die Eigenschaften des Objektes sind.
Aufnahme des Hubbleteleskops
Als Fazit bleibt nur zu sagen, dass diese zwei Wochen eine sehr spannende Zeit gewesen war, die einem in der Orientierung zur späteren Berufsfindung sehr geholfen hat. Die Mitarbeiter waren alle sehr nett und hilfsbereit und haben keine Kosten und Mühen gescheut uns zu unterstützen und etwas beizubringen. Wir haben sehr viel dazu gelernt und sind dankbar, dass uns diese Erfahrung ermöglicht worden ist.