Edinburgh. Es ist das bislang detailreichste Bild des Kosmos im Bereich langwelliger Radiostrahlung: Ein internationales Team von Astronomen präsentiert in einer Sonderausgabe des Fachblatts „Astronomy & Astrophysics“ die Ergebnisse eines internationalen Forschungsprojekts: Der sogenannte „LOFAR Two Meter Sky Survey Deep Fields“ sammelte über viele Monate die Beobachtungen einer Himmelsregion mit der 300-fachen Größe des Vollmonds mithilfe eines gigantischen, über ganz Europa verteilten Antennennetzes. In den Daten stießen die Wissenschaftler auf Zehntausende von Galaxien im jungen Kosmos, in denen neue Sterne entstehen.

Die LOFAR-Beobachtungen zeigt den Galaxienhaufen CIZA J2242.8+5301.

© Quelle: Duy Hoang/LOFAR Surveys Team

Galaxien sehen aus, wie vor Milliarden Jahren

„Die Strahlung dieser Galaxien hat viele Milliarden Jahre gebraucht, um die Erde zu erreichen“, erklärt Projektleiter Philip Best von der University of Edinburgh. „Wir sehen diese Galaxien daher so, wie sie vor vielen Milliarden Jahren ausgesehen haben – zu einer Epoche, in der der größte Teil ihrer Sterne entstanden ist.“

Damit liefern die LOFAR-Beobachtungen den bislang besten Einblick in die Sternentstehung im frühen Kosmos. Die Bildung neuer Sterne findet in dichten Wolken aus Gas und Staub statt und bleibt daher oft vor den Blicken der Astronomen verborgen. Radiowellen können jedoch den Staub durchdringen und somit ein vollständigeres Bild der kosmischen Sternentstehung liefern als Beobachtungen im sichtbaren Licht.

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Einzigartige Anlage aus 70.000 Antennen

LOFAR (Low Frequency Array) besteht aus über 70.000 kleinen, über die Niederlande, Deutschland, Schweden, Großbritannien und Frankreich verteilten Dipol-Antennen. Diese sind über ein schnelles Glasfasernetz miteinander sowie mit einer Zentrale in den Niederlanden verbunden und ergeben im Verbund ein gigantisches Radioteleskop mit einem Durchmesser von über 1300 Kilometern.

Im Gegensatz zu gewöhnlichen Radioteleskopen empfängt LOFAR besonders langwellige Strahlung im Meterwellenbereich. Die Anlage ist in diesem Bereich der Radiostrahlung weltweit in Bezug auf Empfindlichkeit, Auflösung und die Größe der beobachtbaren Himmelsregion einzigartig.

Im Rahmen des Projekts „LOFAR Two Meter Sky Survey Deep Fields“ haben die Radioastronomen insgesamt vier Millionen Megabyte an Daten empfangen, gespeichert und mit komplexen mathematischen Methoden analysiert – das entspricht etwa einer Million DVDs.

Die großräumige Struktur der Radiogalaxie NGC 326.

© Quelle: Martin Hardcastle and the LOFAR

Magnetische Wechselwirkung eines Sterns entdeckt?

Neben den zahllosen Sternentstehungsregionen stießen die Wissenschaftler in den LOFAR-Daten auf viele weitere astrophysikalisch bedeutende Phänomene: Materiestrahlen – sogenannte Jets – von supermassereichen Schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien, kollidierende Galaxienhaufen und Sterne in der Milchstraße, die ungewöhnliche Radiowellen aussenden. Ein Beispiel dafür ist der rote Zwergstern CR Draconis: Bei ihm registrierte LOFAR wiederholte Radioausbrüche – möglicherweise ein Hinweis auf eine magnetische Wechselwirkung des Sterns mit einem bislang unbekannten Planeten.

RND/dpa