Die Suche an den richtigen Stellen – Der Sloan Digital Sky Survey steigert seine Reichweite
17. Juli 2014
Aufbauend auf den bisherigen Erfolgen hat das Team des Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ein wichtiges neues Programm gestartet, mit dem die Durchmusterung des Universums in neue Bereiche vorstößt. Die neue Studie ist eine Zusammenarbeit von mehr als 200 Astronomen in mehr als 40 Einrichtungen auf vier Kontinenten und wird Dank des Einsatzes von Teleskopen sowohl in der nördlichen als auch der südlichen Hemisphäre erstmals den gesamten Himmel erkunden.
Im Laufe der letzten 14 Jahre haben viele Astronomen auf Basis der SDSS-Daten zahlreiche Entdeckungen machen können, um beispielsweise die großräumige Struktur des Universums, die Geheimnisse ferner Quasare, die Milchstraße oder sogar Objekte im Sonnensystem zu erforschen.
»Das MPIA war das erste europäische Partnerinstitut in der SDSS-Kollaboration und das einzige, welches von Beginn an dem Projekt teilgenommen hat«, sagt MPIA-Direktor Hans-Walter Rix. »Die neue Phase des SDSS wird eine riesige neue Datenbank von Beobachtungen liefern, die unser Verständnis der Milchstraße und der Natur des Universums auf allen Skalen deutlich erweitern wird«.
Die Messungen der Zusammensetzung, der Positionen und Bewegungen der einzelnen Sterne werden zeigen, wie unsere Milchstraße sich seit der fernen Vergangenheit bis heute entwickelt hat. Mit Hilfe von zwei Teleskopen in beiden Hemisphären – dem Sloan Foundation 2.5-Meter-Teleskop in New Mexico und jetzt auch dem 2,5-Meter-Irénée du Pont-Teleskop am Las Campanas-Observatorium in Chile – wird es möglich sein, einen 360-Grad-Rundumblick auf die Milchstraße zu werfen.
Detaillierte Karten von Galaxien in geringerer und mittlerer Entfernung werden hilfreich sein, um ihre Entwicklung über Milliarden von Jahren hinweg zu bestimmen. Dies ist Dank einer neuen innovativen Messvorrichtung möglich, die mittels gebündelter Sätze von Glasfaserkabeln mehr als 10000 Galaxien im Detail erfassen kann.
Darüber hinaus wird den Astronomen eine neue Stichprobe von sehr weit entfernten Galaxien und Quasaren ermöglichen, die Expansionsgeschichte des Universums über 80% der gesamten kosmischen Geschichte hinweg genau zu messen. Dies wird auch helfen, die Natur der geheimnisvollen Dunklen Energie zu enträtseln.
Abbildung 1: Der neue SDSS wird Dank einer neuen Technik von gebündelten Lichtleitern Spektren an mehreren Punkten der gleichen Galaxie messen. Links ist das Sloan Foundation Teleskop und eine Nahaufnahme der Spitze eines Faserbündels zu sehen. Unten rechts ist dargestellt, wie jede Faser einen anderen Bereich einer Galaxie beobachtet. Das Bild (gewonnen mit dem Hubble Weltraumteleskop) zeigt eine der ersten Galaxien, die im neuen SDSS untersucht wurde. Rechts oben sieht man das Ergebnis der Beobachtungen von zwei verschiedenen Bereichen der Galaxie mithilfe von zwei Fasern. Das Spektrum der zentralen Region unterscheidet sich deutlich von dem der Außenbereiche.
Quelle: Dana Berry / SkyWorks Digital, Inc., David Law, SDSS Collaboration Quelle des mit dem Hubble-Weltraumteleskop erstellten Bildes: NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)
Abbildung 1: Der neue SDSS wird Dank einer neuen Technik von gebündelten Lichtleitern Spektren an mehreren Punkten der gleichen Galaxie messen. Links ist das Sloan Foundation Teleskop und eine Nahaufnahme der Spitze eines Faserbündels zu sehen. Unten rechts ist dargestellt, wie jede Faser einen anderen Bereich einer Galaxie beobachtet. Das Bild (gewonnen mit dem Hubble Weltraumteleskop) zeigt eine der ersten Galaxien, die im neuen SDSS untersucht wurde. Rechts oben sieht man das Ergebnis der Beobachtungen von zwei verschiedenen Bereichen der Galaxie mithilfe von zwei Fasern. Das Spektrum der zentralen Region unterscheidet sich deutlich von dem der Außenbereiche.
Quelle: Dana Berry / SkyWorks Digital, Inc., David Law, SDSS Collaboration Quelle des mit dem Hubble-Weltraumteleskop erstellten Bildes: NASA, ESA, the Hubble Heritage (STScI/AURA)-ESA/Hubble Collaboration, and A. Evans (University of Virginia, Charlottesville/NRAO/Stony Brook University)
Abbildung 2: Durch die Verwendung sowohl des Sloan Foundation Teleskops am Apache Point Observatorium als auch des du Pont-Teleskops am Las Campanas-Observatorium in Chile wird SDSS-IV erhebliche Verbesserungen erreichen. Aufgrund der Ausrichtung der Erdachse relativ zur Scheibenebene unseres Milchstraßensystems wird das nördliche Teleskop einen ganz anderen Teil unserer Galaxis (blau schraffiert) beobachten können, als das südliche Teleskop (grün hinterlegt). Das südliche Teleskop ermöglicht u.a. einen hervorragenden Blick auf das galaktische Zentrum. Die verschachtelten Sphären zeigen die erreichbaren Abstände von der Sonne, die bei der Untersuchung des Milchstraßensystems möglich sind – je nach Beobachtungsstrategie und der Dichte von Sternen und des Staubes entlang der Sichtlinie. Einige Beobachtungen erreichen die innere Sphäre, während die tiefsten Messungen bis zum Rand der äußeren Sphäre gehen und damit unsere Nachbargalaxien, die Magellanschen Wolken (unterer Bildrand), einschließen.
Bild: Dana Berry / SkyWorks Digital, Inc. and the SDSS collaboration
Abbildung 2: Durch die Verwendung sowohl des Sloan Foundation Teleskops am Apache Point Observatorium als auch des du Pont-Teleskops am Las Campanas-Observatorium in Chile wird SDSS-IV erhebliche Verbesserungen erreichen. Aufgrund der Ausrichtung der Erdachse relativ zur Scheibenebene unseres Milchstraßensystems wird das nördliche Teleskop einen ganz anderen Teil unserer Galaxis (blau schraffiert) beobachten können, als das südliche Teleskop (grün hinterlegt). Das südliche Teleskop ermöglicht u.a. einen hervorragenden Blick auf das galaktische Zentrum. Die verschachtelten Sphären zeigen die erreichbaren Abstände von der Sonne, die bei der Untersuchung des Milchstraßensystems möglich sind – je nach Beobachtungsstrategie und der Dichte von Sternen und des Staubes entlang der Sichtlinie. Einige Beobachtungen erreichen die innere Sphäre, während die tiefsten Messungen bis zum Rand der äußeren Sphäre gehen und damit unsere Nachbargalaxien, die Magellanschen Wolken (unterer Bildrand), einschließen.
Bild: Dana Berry / SkyWorks Digital, Inc. and the SDSS collaboration
Abbildung 3: Bisher hat SDSS bei der Untersuchung des Universums über mehrere Milliarden Lichtjahre den Bereich von sieben Milliarden Jahren nach dem Urknall bis heute und den Bereich zwischen zwei und drei Milliarden Jahren nach dem Urknall verstärkt untersucht. SDSS-IV wird sich auf die Kartographierung der Verteilung von Galaxien und Quasaren im Bereich von drei bis sieben Milliarden Jahren nach dem Urknall konzentrieren. Man nimmt an, dass die Dunkle Energie in diesem wichtigen Zeitraum begonnen hat, die Expansion des Universums zu beeinflussen.
Quelle: Dana Berry / SkyWorks Digital, Inc. and SDSS collaboration Quelle des WMAP-Bildes des kosmischen Mikrowellenhintergrundes: NASA/WMAP Science Team
Abbildung 3: Bisher hat SDSS bei der Untersuchung des Universums über mehrere Milliarden Lichtjahre den Bereich von sieben Milliarden Jahren nach dem Urknall bis heute und den Bereich zwischen zwei und drei Milliarden Jahren nach dem Urknall verstärkt untersucht. SDSS-IV wird sich auf die Kartographierung der Verteilung von Galaxien und Quasaren im Bereich von drei bis sieben Milliarden Jahren nach dem Urknall konzentrieren. Man nimmt an, dass die Dunkle Energie in diesem wichtigen Zeitraum begonnen hat, die Expansion des Universums zu beeinflussen.
Quelle: Dana Berry / SkyWorks Digital, Inc. and SDSS collaboration Quelle des WMAP-Bildes des kosmischen Mikrowellenhintergrundes: NASA/WMAP Science Team
Quelle: John Parejko (Yale University) and the SDSS collaboration [Video auf Youtube]
Über den SLOAN DIGITAL SKY SURVEY
Die Finanzierung des Sloan Digital Sky Survey IV erfolgte durch die Alfred P. Sloan Foundation und die beteiligten Institutionen. SDSS-IV dankt für die Unterstützung und die Ressourcen des Hochleistungsrechenzentrums der Universität von Utah. Die SDSS-Website lautet www.sdss.org.
SDSS-IV wird organisiert vom Astrophysical Research Consortium für die am SDSS beteiligten Institutionen. Dies sind: Carnegie Institution for Science,Carnegie Mellon University, the Chilean Participation Group, Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, Instituto de Astrofisica de Canarias, The Johns Hopkins University, Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (IPMU) / University of Tokyo, Lawrence Berkeley National Laboratory, Leibniz Institut fur Astrophysik Potsdam (AIP), Max-Planck-Institut für Astrophysik (MPA Garching), Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik (MPE), Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA Heidelberg), National Astronomical Observatory of China, New Mexico State University, New York University, The Ohio State University, Pennsylvania State University, Shanghai Astronomical Observatory, United Kingdom Participation Group, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, University of Arizona, University of Colorado Boulder, University of Portsmouth, University of Utah, University of Washington, University of Wisconsin, Vanderbilt University, Yale University.
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