Astronomie vom Gipfel Grönlands aus

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Das Bild eines Atmosphären-Messinstruments auf dem Dach der mobilen Forschungsstation des grönländischen Gipfellagers. Astronomen sind zu dem Schluß gekommen, daß der Ort bestens geeignet und eine wertvolle Ergänzung zum Submillimeter Very Long Baseline Interferometer Programm ist.
Matsushita et al. 2017

Das Bild eines astronomischen Objekts kann, wie andere Aufnahmen, mehr Wert sein wie 1.000 Worte. Astronomen setzen infolgedessen in zunehmendem Maß komplexere Technologien ein, um höher aufgelöste Bilder zu erhalten. Für Submillimeter-Wellenlängen haben Astronomen in den vergangenen Jahrzehnten erfolgreich die Methode der Very Long Baseline Interferometrie (VLBI) entwickelt. Die gebräuchliche Technik gleicht derjenigen, die bei Radio-Wellenlängen angewandt wird und macht sich weit voneinander entfernt liegende Teleskopfelder zunutze, nur das die Bilder bei den kürzeren Millimeter-Wellenlängen eine entsprechend bessere räumliche Auflösung, um etwa den Faktor zehn, besitzen. Ein besonders anspruchsvolles wissenschaftliches Projekt ist die direkte Abbildung des nahe gelegenen, supermassereichen Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Galaxis, Sagittarius A* (Sgr A*).

CfA-Astronom Scott Paine ist Mitglied im Team des Submillimeter Array, ein Gemeinschafts-projekt von SAO und dem Academia Sinica Institut für Astronomie und Astrophysik (ASIAA) in Taiwan. Die beiden Institutionen haben nach einem Ort gesucht, um ein neues Millimeter-Teleskop einzurichten, um die VLBI-Beobachtungen von Sgr A* zu unterstützen. Scott und acht Kollegen vom ASIAA haben jetzt eine Untersuchung des wissenschaftlichen Leistungsvermögens eines Ortes auf Grönland veröffentlicht. Die Kriterien für diesen Ort wurden wie folgt festgelegt: sehr geringer Wasserdampfanteil der Atmosphäre (Wasser neigt dazu, das Submillimeter-Signal zu verschlucken), ein großer Abstand zu anderen Teleskopen im weltweiten Netz, um die bestmögliche Auflösung zu erreichen, überschneidende Himmelserfassung mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chile, so daß die gleichen Objekte beobachtet werden können und leichte Erreichbarkeit für das Personal.

Ein Ort, der all diese Anforderungen zu erfüllen scheint, ist der in 3.200 Metern Höhe gelegene Gipfel des grönländischen Eisschilds. Nach dreieinhalb Jahren Beobachtung der an diesem Ort herrschenden atmosphärischen Bedingungen kommen die Wissenschaftler zu dem Ergebnis, daß der Standort hervorragend geeignet ist. Er hat nur etwa 10% – 30% schlechtere Eigenschaften (für das Passieren der Strahlung) als der beste Ort, der Südpol im Winter, und vielleicht 50% schlechtere Eigenschaften als der Südpol im Sommer. Ein großer Vorteil dieses Ortes, zusätzlich zu seinen sehr großen Abständen zu den anderen Teleskopen der VLBI-Anordnung, liegt darin, daß das Wetter für lange Zeit überaus stabil ist und eventuell Beobachtungen für über hundert Stunden erlaubt und damit wesentlich länger, als am Standort von ALMA möglich ist. SAO und ASIAA planen dort eine Einrichtung in naher Zukunft zu errichten.

Literatur:

“3.5 Year Monitoring of 225GHz Opacity at the Summit of Greenland”

Satoki Matsushita, Keiichi Asada, Pierre L. Martin-Cocher, Ming-Tang Chen, Paul T. P. Ho, Makoto Inoue, Patrick M. Koch, Scott N. Paine, and David D. Turner

Publications of the Astronomical Society of the Pacific 129:025001 (11pp), 2017 February