FIFI-LS am SOFIA Teleskop

June 12, 2014 /

4,7 Terahertz-Spektroskopie mit dem Flugzeugobservatorium SOFIA

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.

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

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