Das Murchison Widefield Array

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Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Ein Blick auf einen Teil des 128 Elemente umfassenden Murchison Widefield Array, das benutzt wurde, um die schwachen Radioquellen zu zählen, als die Astronomen begannen, die kosmische Epoche der ersten Sterne zu erforschen.
Murchison Widefield Array

Das Abzählen von Objekten verschiedener Klassen kann helfen, zwischen Modellen zu unterscheiden, wie sie sich bilden und entwickeln. Astronomen haben klassischerweise Zählungen von Radioquellen eingesetzt, um etwas über die Natur extragalaktischer Populationen dieser Quellen zu lernen. Der Großteil ihrer Radio-Kontinuumsstrahlung kommt von einem zentralen, aktiven galaktischen Kern und/oder von nachhaltiger Sternentstehung. Die hellen Quellen sind recht einfach zu erkennen, dafür aber selten – alltäglicher sind die mittel- und niederenergetischen extragalaktischen Radioquellen. Extragalaktische Quellen finden sich über eine große Bandbreite an kosmischen Entfernungen und, da entfernt gelegene Quellen lichtschwächer sind, tragen sie zur Zählung schwacher Objekte besonders bei. Deshalb ist eine der großen Herausforderungen für Astronomen, genaue Statistiken über Quellen zu erhalten, die aus sich heraus lichtschwach sind, ohne daß man in diese Gruppe zu viele Quellen einbezieht, die hell sind, aber nur deshalb licht-schwach erscheinen, da sie weiter entfernt liegen. Zahlenstatistik kann beim Aussortieren dieser Möglichkeiten gute Dienste leisten.

Das Murchison Widefield Array (MWA) ist ein niederfrequentes Radioteleskop, arbeitet bei Wellenlängen im Meterbereich und ist am Murchison Radioastronomie-Observatorium (MRO) in Westaustralien beheimatet. Es ist ein leistungsfähiges Instrument für Durchmusterungen, eine Anordnung von 128 kleinen Teleskopen, die sowohl eine gute Empfindlichkeit als auch ein sehr umfassendes Sichtfeld haben und damit das Instrument zu einem hervorragenden Werkzeug zur Zählung von Radioquellen machen. Lincoln Greenhill, Astronom am CfA, war Mitglied eines großen Teams, das das MWA einsetzte, um Zählungen schwacher Quellen als Teil eines längerfristigen Programms zu untersuchen, um das Universum zurück bis zur Ära der ersten Sterne, nur wenige Hundert Millionen Jahre nach dem Urknall, zu erforschen. Die Gruppe testete bei diesen ersten Beobachtungen mit dem MWA Konzepte und identifizierte mögliche Probleme, darunter die Auswirkungen der Ionosphäre und die Vielfalt der Quellen. Zukünftige Forschungen werden mit dem sehr viel größeren Square Kilometer Array durchgeführt werden, das zurzeit gebaut wird.

Literatur:

„The 154 MHz Radio Sky Observed by the Murchison Widefield Array: Noise, Confusion, and First Source Count Analyses“

Franzen, T. M. O.; Jackson, C. A.; Offringa, A. R.; Ekers, R. D.; Wayth, R. B.; Bernardi, G.; Bowman, J. D.; Briggs, F.; Cappallo, R. J.; Deshpande, A. A.; Gaensler, B. M.; Greenhill, L. J.; Hazelton, B. J.; Johnston-Hollitt, M.; Kaplan, D. L.; Lonsdale, C. J.; McWhirter, S. R.; Mitchell, D. A.; Morales, M. F.; Morgan, E.; Morgan, J.; Oberoi, D.; Ord, S. M.; Prabu, T.; Seymour, N.; Shankar, N. Udaya; Srivani, K. S.; Subrahmanyan, R.; Tingay, S. J.; Trott, C. M.; Webster, R. L.; Williams, A.; Williams, C. L.

Monthly Notices of the Royal Astronomical Society 459, 3314–3325 (2016)