Woher kommen die Magnetfelder im Universum?
DFG richtet neue Forschergruppe mit Bochumer Beteiligung ein
Deutschlandweiter Verbund nutzt europäisches Radioteleskop LOFAR
Wie sind die Magnetfelder im Universum entstanden und welche Wirkung haben sie auf die Entwicklung von Galaxien? Diese Fragen soll eine neue Forschergruppe beantworten, die die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) Anfang kommenden Jahres einrichtet. Unter Federführung der Universität Bonn sind Forscher der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Bremen, der LMU München, des Astrophysikalischen Instituts Potsdam, der Thüringer Landessternwarte Tautenburg sowie der Max-Planck-Institute für Astrophysik in Garching und für Radioastronomie in Bonn beteiligt. Als Werkzeug wollen die Wissenschaftler das europäische Radioteleskop LOFAR nutzen. Insgesamt fördert die DFG die Forschergruppe mit rund 1,9 Millionen Euro.
LOFAR verteilt sich über ganz Europa
Sowohl das Gas zwischen den Sternen einer Galaxie als auch das Medium zwischen den Galaxien sind magnetisiert. Bis heute weiß niemand, wie diese Magnetfelder entstanden sind und welche Wirkung sie auf die Entwicklung von Galaxien haben. „Möglicherweise liefert die Radioastronomie eine Antwort auf diese Fragen“, erklärt Professor Dr. Ulrich Klein, Sprecher der Gruppe von der Universität Bonn. LOFAR (das Kürzel steht für LOw Frequency ARray) ist gewissermaßen das erste digitale Teleskop der Welt. Klassische Radioteleskope sammeln – ebenso wie die meisten optischen Teleskope – Strahlung mit parabolförmigen Spiegeln. Computergesteuerte Motoren bewegen das Teleskop dazu entlang der scheinbaren Bahn einer Quelle am Himmel. LOFAR benötigt dagegen keine beweglichen Teile und Motoren mehr. Das „Teleskop“ besteht aus einer großen Zahl von Antennen, die fest am Boden montiert sind. Diese Antennen sind über ganz Europa verteilt, mit dem Zentrum im Osten der Niederlande. Ein zentraler Supercomputer in Groningen kombiniert ihre Signale.
Auch schwache Magnetfelder nachweisen
LOFAR soll die so genannte Synchrotron-Strahlung von Elektronen nachweisen, die sich nahezu lichtschnell auf engen Kreisbahnen in Magnetfeldern bewegen. Ihre Energie beziehen diese Elektronen aus Stoßwellen, die bei Supernova-Explosionen oder auch bei der Kollision von Galaxien oder gar Galaxienhaufen entstehen. „Mit Hilfe der Synchrotron-Strahlung können wir die schwachen Magnetfelder in unserer Milchstraße und in fernen Galaxien nachweisen“, erläutert Prof. Dr. Ralf-Jürgen Dettmar, der die Projekte am Astronomischen Institut der Ruhr-Universität Bochum leitet.
Computersimulationen sollen helfen
Die Wissenschaftler wollen auch Computersimulationen entwickeln, die ihnen helfen, ihre Messergebnisse zu interpretieren. Ziel ist es, die Entstehung und Struktur der Magnetfelder sowie ihre mögliche Rolle in Galaxien und Galaxienhaufen auf eine theoretische Basis zu stellen.
Magnetfelder in der Spiralgalaxie M51
, dargestellt als Striche, aus Radiomessungen bei 6 cm Wellen¬länge mit dem 100-m-Teleskop Effelsberg und dem Very Large Array (USA). Die Höhenlinien geben die Stärke der Radiostrahlung an. Das optische Bild stammt vom Hubble Space Telescope.
