#05 – Deutsche Sternwarten und Radioastronomieprojekte

 
Sternwarten in Deutschland mit Radio- und Optischer Astronomie

Dieser Report beleuchtet Sternwarten in Deutschland, die sich
sowohl mit optischer als auch mit Radioastronomie beschäftigen.
Im Fokus stehen das Max-Planck-Institut für Radioastronomie
(MPIfRA) und das Argelander-Institut für Astronomie (AIfA) der
Universität Bonn, die durch ihre enge Zusammenarbeit und
gemeinsame Forschung ein herausragendes Beispiel für die
Kombination beider Disziplinen darstellen.


Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfRA)

Argelander-Institut für Astronomie (AIfA)

Interaktion und Zusammenarbeit

Quellen

Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfRA)

Das MPIfRA in Bonn ist ein weltweit führendes Institut im Bereich
der Radioastronomie und zeichnet sich durch seine umfangreichen
Forschungsprojekte und technologischen Entwicklungen aus.
Projekte und Art der Radioastronomie

Das Institut ist in vier Hauptabteilungen organisiert, die sich
mit verschiedenen Aspekten der Radioastronomie beschäftigen:



Fundamental Physics in Radio Astronomy:
Forschung zu Pulsaren, Schwarzen Löchern und der fundamentalen
Physik im Universum.


Millimeter- und Submillimeter-Astronomie:
Untersuchung von Molekülwolken, Sternentstehung und kosmischer
Hintergrundstrahlung.


Sternentstehung und Galaxienentwicklung:
Projekte wie GLOSTAR (Global View of Star Formation in the
Milky Way), BeSSeL Survey (mapping the spiral structure of the
Milky Way), ATLASGAL, SEDIGISM zur Erforschung der
Galaxienentwicklung und der Entstehung massereicher Sterne.


Radioastronomie / VLBI: Entwicklung und
Nutzung von VLBI-Netzwerken (Very Long Baseline Interferometry)
wie dem European VLBI Network (EVN) und dem Global Millimeter
VLBI Array (GMVA) für hochauflösende Beobachtungen.

Dauer der Projekte

Das MPIfRA wurde 1966 gegründet. Das 100-Meter-Radioteleskop in
Effelsberg, ein zentrales Instrument des Instituts, wurde 1972
eingeweiht und ist seitdem ununterbrochen in Betrieb. Viele der
Forschungsprojekte sind langfristig angelegt und entwickeln sich
kontinuierlich weiter.
Ressourcen (Hardware und Software) Hardware


100-m-Radioteleskop Effelsberg: Das größte
vollbewegliche Radioteleskop Europas mit einem Durchmesser von
100 Metern, einer Oberflächengenauigkeit von 0,5 mm und einem
Betriebsfrequenzbereich von 300 MHz bis 90 GHz. Es verfügt über
eine Vielzahl von Empfängern.


Beteiligung an internationalen Projekten: Das
MPIfRA ist an der Entwicklung und Nutzung weiterer bedeutender
Radioteleskope und -netzwerke beteiligt, darunter Meerkat+,
LOFAR, APEX, GMVA und das fliegende Observatorium SOFIA
(Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy).

Software


Bonn Distributed FX (DiFX) Korrelator: Eine
zentrale Software-Lösung für die VLBI-Datenkorrelation, die auf
einem Hochleistungsrechner-Cluster (HPC-Cluster) mit 60 Knoten,
480 Kernen, 4 TFlops Rechenleistung und 480 TB Speicher läuft.


Field System (FS-10.1.0): Eine Software zur
Steuerung von VLBI-Backends und Recordern.


Tsunami-Protokoll: Für den schnellen
Datentransfer im Rahmen des e-VLBI (real-time VLBI).

Historische Daten und Motivation

Die Gründung des MPIfRA im Jahr 1966 war eine direkte Antwort auf
den Bedarf Westdeutschlands an einem wettbewerbsfähigen
Großradioteleskop. Die Motivation bestand darin, eine führende
Rolle in der aufstrebenden Radioastronomie zu spielen und die
Forschung in diesem Bereich zu konsolidieren. Ein wichtiger
Schritt war auch die Integration der Radioastronomie-Fakultät der
Universität Bonn in das neue Institut.
Argelander-Institut für Astronomie (AIfA)

Das AIfA ist das astronomische Institut der Universität Bonn und
ein wichtiger Partner des MPIfRA, insbesondere im Bereich der
optischen Astronomie.
Optische Astronomie Projekte

Das AIfA beherbergt mehrere Forschungsgruppen, die sich intensiv
mit optischer Astronomie und der Analyse optischer Daten
beschäftigen:



Dark Energy Team: Arbeitet an Projekten zur
Dunklen Energie, unter anderem mit Daten des
Euclid-Weltraumteleskops, das im Juli 2023 gestartet wurde und
optische sowie nahinfrarote Daten sammelt.


Gravitationslinsen und Kosmologie: Nutzt
optische Beobachtungen, um die Verteilung von Dunkler Materie
und die Entwicklung des Universums zu untersuchen.


Großräumige Struktur des Universums:
Erforschung von Galaxienverteilungen und kosmischen Filamenten.


Stellare Astrophysik: Untersuchung von Sternen
und deren Entwicklungsprozessen.

Optische Ressourcen (Hardware)


35-cm Planewave CDK-14 Optisches Teleskop: Auf
dem Dach des Instituts befindet sich ein optisches Teleskop,
das primär für Laborpraktika und studentische Ausbildung
genutzt wird. Die Datenerfassung und -analyse erfolgt jedoch
auf einem professionellen Niveau.


Beteiligung an Euclid: Durch die aktive
Beteiligung am Euclid-Projekt haben AIfA-Forscher Zugang zu
hochmodernen optischen Daten eines Weltraumteleskops.

Historische Daten und Motivation

Das AIfA ist der Nachfolger der traditionsreichen Bonner
Sternwarte, die 1844 von Friedrich Wilhelm August Argelander
gegründet wurde. Ursprünglich konzentrierte sich die Sternwarte
auf Positionsastronomie und visuelle Photometrie. Nach dem
Zweiten Weltkrieg wurde die Hoher List Sternwarte ausgebaut und
die Grundlagen für die spätere Radioastronomie in Bonn gelegt.
Das AIfA selbst entstand 2006 durch die Fusion dreier Institute
der Universität Bonn. Die Motivation für die Gründung und die
Fortführung der Forschung liegt in der langen und erfolgreichen
Tradition der Astronomieausbildung in Bonn, der Stärkung des
Astronomiestudiums und der aktiven Beteiligung an großen
internationalen Forschungsprojekten.
Interaktion und Zusammenarbeit

Die enge Verbindung zwischen dem MPIfRA und dem AIfA ist ein
Schlüsselfaktor für die vielseitige astronomische Forschung in
Bonn:



Räumliche Nähe und gemeinsame Forschung: Beide
Institute befinden sich am gleichen Campus in Bonn und
verfolgen einen „Joint Research Effort“.


Gemeinsame Ausbildung: Sie sind beide an der
International Max Planck Research School (IMPRS) for Astronomy
and Astrophysics beteiligt, einem Doktorandenprogramm, das
junge Wissenschaftler in beiden Disziplinen ausbildet.


Interdisziplinäre Projekte: Ein
bemerkenswertes Beispiel ist der Sonderforschungsbereich (SFB)
1601 „Habitats of Massive Stars across Cosmic Time“. Dieses
gemeinsame Projekt von AIfA und MPIfRA untersucht massive
Sterne und deren gasförmige Umgebungen, wobei oft
multi-Wellenlängen-Ansätze zum Einsatz kommen, die sowohl
optische als auch Radio-Daten integrieren.


Gemeinsame Nutzung von Lehrressourcen: Das
AIfA nutzt auch Radio-Teleskope für Lehrzwecke, darunter ein
3,2-m-Radioteleskop und ein Drei-Element-Radiointerferometer
auf dem Dach des Instituts sowie das 25-m-Radioteleskop
Astropeiler Stockert für Praktika. Dies fördert das Verständnis
für die Radioastronomie bei Studierenden der optischen
Astronomie und umgekehrt.

Quellen

MPIfRA Research Departments

MPIfRA Telescopes and Instruments

MPIfRA History

MPIfRA VLBI Correlator System Development

AIfA Research Areas

AIfA Lab Courses (including telescopes)

AIfA History

AIfA Dark Energy Team Projects (including Euclid)

SFB 1601 „Habitats of Massive Stars across Cosmic Time“



 Source: https://g.co/gemini/share/7df51218e673