Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn
vom 23. Juli bis zum 10. August 2012
Von Henning Curtius
In unserem Praktikum am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn
haben Marc Freese und ich, Henning Curtius, vom 23.07.12 bis zum 10.8.12
uns mit Erforschung astronomischer Objekte mittels Radiowellen beschäftigt.
In unserem dreiwöchigen Aufenthalt unter der Leitung von Herr Wyrowski
haben wir großteils Daten analysiert.
Dabei ging es um die Radiowellen, die man aus Sternentstehungsgebieten
empfangen konnte, aus denen man schließen konnte, welche Stoffe sich in
den Molekülwolken befinden.
Am ersten Tag haben wir von Herr Wyrowski viel Stoff zum Lesen bekommen, um uns schon mal in das Thema einzulesen. Außerdem er hat uns gezeigt, wo wir die nächsten Tage arbeiten werden. Danach hat er uns schon mal ein bisschen die Linux-Konsole erklärt sowie uns vorgeführt, wie man die Grafiken anfertigen kann, die für das weitere Vorgehen nötig waren.
Im weiterem Verlauf der Woche haben wir versucht, anhand von bestehenden Daten bestimmte Stoffe in den verschiedenen Quellen zu finden (bei den Quellen handelte es sich um Spektren aufgenommen mit dem IRAM 30 Meter Teleskop in Spanien und dem APEX 12 Meter Teleskop in Chile, unter anderem waren dies Kohlenwasserstoffe wie Methanol, aber auch Stoffe wie Kohlenmonoxid).
Herr Wyrowski hatte uns Referenzdaten ausgedruckt, mittels derer wir genau bestimmen konnten, um welchen Stoff es sich handelt. Zuerst mussten wir nach Spektrallinien in den Spektren suchen und sie anhand unserer Referenzdaten bestimmen. Dabei ist uns aufgefallen, dass man in heißeren Quellen mehr Stoffe finden kann als in den kälteren. Je heißer eine Quelle war, desto mehr Linien waren zu verzeichnen. Die meisten Quellen waren relativ einfach zu überblicken und zu analysieren. Nur mit steigender Temperatur gab es auch immer mehr Spektrallinien, die man identifizieren musste.
Im späteren Verlauf unserer Arbeit hat uns dann Herr Wyrowski gezeigt, wie man mit Hilfe einer Datenbank und einfachen Konsolenbefehlen sich die Moleküle anzeigen lassen kann, die in diesen Quellen enthalten sind. Durch diese Datenbank konnte man direkt sehen, welche Linien man richtig und welche man falsch bestimmt hatte.
Ansicht der CH3OH Moleküle; Quelle mit Hilfe der Datenbank
Wir haben auch erfahren, dass die Molekülwolken zum größten Teil aus
Wasserstoff bestehen, dieser ist jedoch schwierig zu beobachten, weshalb
seine Häufigkeit nur mit Hilfe anderer Moleküle bestimmbar ist.
Die meisten Quellen, die wir untersucht haben, waren vor allem kalte Quellen
mit geringer Dichte. In diesen Quellen war die Entstehung von Sternen noch
nicht sehr fortgeschritten, da sich die Teilchen noch weit von einander
entfernt aufhielten und wenig Bewegung herrschte.
In der zweiten Woche haben wir uns vor allem damit befasst, Fits zu unseren Quellen zu erstellen. Als erstes haben wir ein relativ einfaches Makro geschriebenen, um die vielen einzelnen benötigten Eingaben zusammen zu fassen, damit wir schneller verschiedene Quellen durcharbeiten konnten, da ich nun ein weites Spektrum an verschiedenen Quellen hatte, zu denen ich Fits für CH3OH erstellen musste.
Fit der Quelle ag049,49-0.3
Die Fits, die wir erstellt haben, sollten den Originalhöhen der Quellen möglichst nahe kommen, und anhand dieser Fits konnte man dann sehen, welche Dichte, Temperatur und sogar Geschwindigkeit die Stoffe innerhalb der Molekülwolke hatten.
Am Mittwoch haben wir dann die Werkstatt und die Labore besucht, in denen wir unter anderem gesehen haben, wie mechanische und elektronische Teile für die großen Teleskope angefertigt werden. Dies war sehr interessant, da wir viel über die Teleskope gelernt haben. Wir haben unter anderem den Prototypen für „Great“ gesehen, ein sehr starkes Teleskop, das im Tera-Hertzbereich nach Radiowellen sucht und zum SOFIA-Projekt gehört.
2 Komponenten: 1. kalte Komponente (8 Kelvin); 2. warme Komponente (70 Kelvin)
In der dritten Woche haben wir vor allem die Projekte aus der zweiten Woche beendet und weitere Fits erstellt, was sehr Zeit intensiv war, da viele Fits nur sehr schwer und unter Zugabe einer weiteren Komponente zu modellieren waren.
Ein Teil der Quellen waren anhand von „Class“, der Software, die wir für die Fits nutzten, nicht zu modellieren, da sie sich nicht im thermodynamischen Gleichgewicht befinden.
Am Donnerstag der letzten Woche haben wir das Radioteleskop in Effelsberg besucht. Wir haben unter anderem an einer Führung teilgenommen, aber auch viel erklärt bekommen. Das Radioteleskop ist das zweit größte bewegliche Radioteleskop der Welt und hat einen Durchmesser von 100 Meter. Dies wird nur von einem Teleskop in den USA mit 102 Meter überboten. Die Fläche des Teleskops beträgt über 7850 m2 und es wiegt 3.200 Tonnen. Das Teleskop ist ein atemberaubender Anblick und das Beste war, dass wir es uns auch aus der Nähe ansehen durften und auf die mittlere Plattform konnten.
Wir haben unter anderem erfahren, wie störanfällig dieses gigantische Teleskop ist, da allein schon schwache elektronische Geräte die Messergebnisse beeinflussen können, und dass sie nur sehr schwache Signale empfangen. So hat man uns gesagt, dass z. B. ein Handy auf dem Mond für das Teleskop die drittstärkste Quelle von Radiowellen wäre, außerhalb der Erde.