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Bis an die Grenzen des Alls

Astronomie. - Seit Dienstag geht es in Berlin bis an die Grenzen allen Seins: "Exploring the Cosmic Frontier" - "Erforschung der kosmischen Grenzen" heißt die Konferenz, zu der das Bonner Max-Planck-Institut für Radioastronomie in die Hauptstadt geladen hat. Bis Freitag diskutieren Forscher aus aller Welt, wie sie in den nächsten Jahren immer genauer und tiefer ins All blicken können. Diesen Traum erfüllen soll "SKA", das so genannte "Square Kilometer Array".

Von Sascha Ott |
    Ein Radioteleskop war schon immer eine imposante Erscheinung: Die riesige weiße Empfangsschüssel des Teleskops in Effelsberg in der Eifel beispielsweise umfasst etwa die Fläche eines Fußballfeldes. Aber damit geben sich die Forscher nicht zufrieden. Wenn Professor Anton Zensus vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn von "SKA" berichtet, dem Teleskop der Zukunft, dann klingen die Dimensionen zunächst völlig unglaublich.

    SKA ist das Square Kilometer Array. Da geht es darum, dass Sie ein Teleskop bauen, das letztlich als Arbeitshypothese im Moment die Größe von einem Quadratkilometer hat.

    Diese gigantische Sammelfläche soll natürlich nicht durch eine einzige Teleskopschüssel aufgebracht werden. SKA gehört zu einer neuen Generation von Teleskopen: Eine Vielzahl kleiner Empfänger wird dabei durch ein schnelles Glasfasernetz mit einem Großrechner verbunden. Der Computer erstellt dann aus den Daten der einzelnen Stationen ein Gesamtbild. Je größer die Abstände zwischen den einzelnen Empfangsstationen sind, desto besser ist die Auflösung des Gesamtteleskops. Bei SKA soll sich die Hälfte der Empfänger in einem Umkreis von zweieinhalb Kilometern um die Zentralstation befinden, der Rest zum Teil mehrere tausend Kilometer entfernt.

    Der Unterschied wird dann schließlich die enorm höhere Empfindlichkeit sein, so dass man sehr viel schwächere Objekte im Universum studieren kann.

    Die Empfindlichkeit soll um einen Faktor 100, die Auflösung um das Zehnfache besser sein als bei den bisher besten Radioteleskopen, zum Beispiel dem "Very Large Array" in New Mexico, USA. Bisher sind allerdings noch viele Fragen offen: Zum Beispiel, wo das Riesenteleskop gebaut werden soll. Eine freie Fläche mit fünf Kilometern Durchmesser zu finden, ist nicht ganz einfach, erklärt der Projektleiter Professor Richard Schilizzi vom niederländischen Forschungszentrum ASTRON:

    Wir haben entschieden, dass das in Europa unmöglich zu realisieren ist. Mögliche Aufstellungsorte liegen in Südafrika, USA, Australien und China. Wir wollen darüber in etwa zwei Jahren entscheiden, damit wir uns dann auf die nötige Technologie konzentrieren können.

    34 Institute aus 15 Ländern sind am Aufbau des Square Kilometer Array beteiligt. Rund eine Milliarde Euro wollen sie in den kommenden Jahren in das Mammutprojekt stecken. Um diese Kosten zu rechtfertigen, muss SKA möglichst vielfältige wissenschaftliche Erträge versprechen.

    Wir haben einige sehr interessante Forschungsgebiete ausgesucht, wie etwa die Untersuchung der Gravitiationskraft anhand von Pulsaren oder auch die Suche nach außerirdischem Leben. Ein anderes Thema ist die Entwicklung magnetischer Felder im Universum. Das SKA, so glauben wir, kann einen wichtigen Beitrag zur Astrophysik und Elementarteilchenphysik leisten.

    Das Konzept des Square Kilometer Array ist so ausgelegt, dass damit Strahlung der Wellenlängen von etwa drei Metern bis hinunter zu wenigen Zentimetern empfangen werden kann. In diesen Bereich gehört auch Strahlung, die von Wasserstoffatomen in der Frühzeit des Universums ausgesandt wurde und nun die Erde nach mehr als zehn Milliarden Jahren erreicht. Aus dieser Strahlung wollen Astronomen wie Anton Zensus Antworten auf einige ihrer drängendsten Fragen finden.

    Zum Beispiel die sehr wichtige Frage nach der Entstehung und Entwicklung des frühen Universums. Welche Strukturen haben sich früh gebildet? Wann haben sich die ersten Galaxien begonnen zu bilden? Und wie ist der Übergang von den frühen Galaxien zu den späteren entwickelten Galaxien, die wir durch normale Beobachtungen, die wir jetzt machen, empfangen können.

    Die Antworten auf diese Fragen werden allerdings noch ein wenig auf sich warten lassen. In zehn Jahren soll das Square Kilometere Array die ersten Daten sammeln. Mit einem Vollbetrieb rechnen die Experten nicht vor dem Jahr 2020.