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Astronomie - Volle Ausdehnung von ALMA ermöglicht spektakuläre Bilder

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ALMA-Bild von SDP.81 mit Gravitationslinseneffekt.

Die hell-orange Zentralregion des Rings (die bisher bestaufgelöste ALMA-Aufnahme überhaupt) zeigt den glühenden Staub in der entfernten Galaxie. Die umgebende, etwas weniger aufgelösten Teile des Rings zeigen das Licht im Millimeterwellenlängenbereich, das von Kohlenstoffdioxid und Wassermolekülen emittiert wird.

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Bilder, die vor kurzem mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) aufgenommen wurden, zeigen den fast perfekten Gravitationslinsen-Einsteinring einer entfernten Galaxie und die Oberfläche des Asteroiden Juno mit bisher unerreichter Schärfe. Diese beeindruckenden Bilder wurden Ende 2014 als Teil der Long Baseline-Kampagne mit ALMA aufgenommen. Die Tests haben die Leistungsfähigkeit des Teleskops, feine Details auflösen zu können, getestet und verifiziert. Hierzu müssen die Antennenschüsseln im größtmöglichen Abstand von bis zu 15 Kilometern angeordnet sein.
Fünf Zielobjekte wurden für den Test ausgewählt: Dazu zählten die protoplanetare Scheibe um HL Tauri, die Galaxie SDP.81, bei der ein Gravitationslinseneffekt vorliegt, der Asteroid Juno, der Stern Mira und der Quasar 3C138. Die Zeitschrift Astrophysical Journal Letters hat vier wissenschaftliche Artikel von Vertretern des gesamten internationalen Teams der ALMA-Partnerschaft veröffentlicht, die die Beobachtungen detailliert beschreiben.
SDP.81 ist eine Galaxie mit aktiver Sternentstehung, die zu einer Zeit des Universums beobachtet wird, die lediglich 15 Prozent des aktuellen Alters entspricht. Eine massereiche Galaxie im Vordergrund, die uns mit einer Entfernung von vier Milliarden Lichtjahren vergleichsweise nah ist, wirkt als Gravitationslinse. Dadurch entsteht ein fast perfekter Einsteinring. Die Auflösung von ALMA mit langen Basislinien überschreitet bei diesem Objekt die Auflösung aller anderen Teleskope, die bisher zur Beobachtung verwendet wurden, wie zum Beipsiel das NASA/ESA Hubble Space Telescope. Auf diese Weise sind deutlich feinere Strukturen des Rings zu erkennen, die bisher nicht beobachtet werden konnten.
Das zweite Objekt befindet sich deutlich näher bei uns: Eine Reihe von Bildern, die mit ALMA aufgenommen wurden, haben einen bisher unerreichten Blick auf die Oberfläche von Juno ermöglicht, einem der größten Vertreter des Asteroidengürtels des Sonnensystems. Zusammen mit einer kurzen Animation zeigen diese hochaufgelösten Bilder die Rotation des Asteroiden im Millimeterwellenlängenbereich.
Die gesamte Sequenz der ALMA-Beobachtungen wurde durchgeführt als Juno etwa 295 Millionen Kilometer von der Erde entfernt war und deckt einen Zeitraum von vier Stunden ab. Die Auflösung der neuen ALMA-Beobachtungen ist ein riesiger Fortschritt im Vergleich zu früheren Beobachtungen in einem ähnlichen Wellenlängenbereich und reicht aus, um die irreguläre Form des Asteroiden aufzulösen und markante Oberflächeneigenschaften erkennbar zu machen.
Die fünf Objekt wurden ausgewählt, um das wissenschaftliche Potential von ALMA in seiner größtmöglichen Konfiguration aufzuzeigen, dem größten bodengebundenen Observatorium der Welt.
Quelle: ESO
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