Leitung
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Assistenz
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Geschäftsleitung
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Standortleiter AFRC & SOFIA Teleskop Manager
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Standortleiter ARC & und Facility Scientist
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Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit
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Deutsches SOFIA Institut
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4,7 Terahertz-Spektroskopie mit dem Flugzeugobservatorium SOFIA

Ferninfrarotspektrometer GREAT öffnet Fenster zu neuem Wellenlängenbereich

12. Juni 2014; Dörte Mehlert (mehlert@dsi.uni-stuttgart.de)

Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme seines Hochfrequenzkanals ist das in Deutschland gebaute Ferninfrarotspektrometer GREAT („German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies“) an Bord des Flugzeug-Observatoriums SOFIA nun bereit für neue Aufgaben.
Der neue sogenannte H-Kanal wurde zum ersten Mal auf den SOFIA-Forschungsflügen vom 14., 16. und 17. Mai 2014 getestet und hat dabei perfekt funktioniert. Er basiert auf einem hochempfindlichen supraleitenden Detektor und einem neuartigen Terahertz-Laser, einem Quantenkaskadenlaser. Mit diesem zusätzlichen Empfangsteil für GREAT lässt sich nun hochauflösende Spektroskopie der wichtigen Linie des neutralen atomaren Sauerstoffs [OI] bei einer Wellenlänge von 63 μm durchführen (das entspricht einer Frequenz von 4,7 TeraHertz).

Die ersten Spektren (“First Light”) bei dieser Wellenlänge wurden in Richtung des Planetarischen Nebels NGC 7027 aufgenommen (Abb. 1). Hierbei handelt es sich um die abgestoßene Gashülle eines sterbenden Sterns von etwa der doppelten Masse unserer Sonne, die sich in ca. 3000 Lichtjahren Entfernung in Richtung des Sternbilds Schwan befindet. Dieser Nebel wurde bereits in anderen Wellenlängenbereichen ausführlich untersucht, aber erst mit GREAT wird es möglich, unterschiedliche Geschwindigkeiten der expandierenden Hülle in der [OI]-Linie aufzulösen. Das in Abb. 2 dargestellte Spektrum wurde nach nur zwei Minuten Belichtungszeit erhalten und zeigt die hervorragende Empfindlichkeit des GREAT-Empfängers, der an Bord von SOFIA in bis zu 14 km Höhe in der Stratosphäre zum Einsatz kommt.

 

GREAT, der „German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies“, wurde durch ein Konsortium deutscher Forschungsinstitute (MPIfR Bonn und KOSMA/Universität zu Köln, in Zusammenarbeit mit dem MPI für Sonnensystemforschung und dem DLR-Institut für Planetenforschung) entwickelt und gebaut. Projektleiter für GREAT (PI) ist Rolf Güsten (MPIfR); als stellvertretende Projektleiter (Co-Is) sind Jürgen Stutzki (Univ. Köln), Heinz-Wilhelm Hübers (DLR, Berlin-Adlershof) sowie Paul Hartogh (MPS Göttingen) beteiligt. Die Entwicklung des Instruments ist finanziert mit Mitteln der beteiligten Institute, der Max-Planck-Gesellschaft und der Deutschen Forschungsgemeinschaft. Das GREAT-Empfänger mit dem neuen H-Kanal steht für Beobachtungsanträge im Rahmen des 3. "Call for Proposals" von SOFIA zur Verfügung.








Zusätzliche Informationen zu SOFIA:
http://www.nasa.gov/sofia
http://www.dlr.de/en/sofia

Wissenschaftsmission SOFIA:
http://www.sofia.usra.edu
http://www.dsi.uni-stuttgart.de/index.en.html

Zusätzliche Information zu GREAT:
http://www3.mpifr-bonn.mpg.de/div/submmtech/heterodyne/great/greatmain.html

Kontakt: Dörte Mehlert, Email: mehlert@dsi.uni.stuttgart.de; Tel.: 0711 - 685-69632

SOFIA, das Stratosphären Observatorium Für Infrarot Astronomie, ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR; Förderkennzeichen 50OK0901, 50OK1301 und 50OK1701) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Es wird auf Veranlassung des DLR mit Mitteln des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages und mit Mitteln des Landes Baden-Württemberg und der Universität Stuttgart durchgeführt. Der wissenschaftliche Betrieb wird auf deutscher Seite vom Deutschen SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert, auf amerikanischer Seite von der Universities Space Research Association (USRA). Die Entwicklung der deutschen Instrumente ist finanziert mit Mitteln der Max-Planck-Gesellschaft (MPG), der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und des DLR.