t.`/z ¦#/ - ETH E-Collection

Research Collection
Doctoral Thesis
Balloon-borne far-infrared imaging of the Cygnus-X region
Author(s):
Holenstein, Anton P.
Publication Date:
1991
Permanent Link:
https://doi.org/10.3929/ethz-a-000617831
Rights / License:
In Copyright - Non-Commercial Use Permitted
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ETH Library
Diss. ETH No. 9570
"BALLOON-BORNE FAR-INFRARED IMAGING
OF THE CYGNUS-X REGION"
A dissertation submitted to the
SWISS FEDERAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY, ZUERICH
for the
Doctor of
degree
,
Natural
of
prof Dr. Frta K. KneubüW
•
Sciencfig.^ m Quantenetoktronlk
Phy$ik-0«partwn«tt
EMg-tnteskch« Ttchniactw Hochschule
presented by
^.^ j^^ g^,^
ANTON P. HOLENSTEIN
Dipl. Phys.
born March
Citizen of
t.'/z ¦#/
ETH
2, 1961
Kirchberg (canton
St
Gallen)
accepted on the recommendation
Prof. Dr. F. K. Kneubühl
Prof. Dr. D.
Huguenin
1991
of
ZUSAMMENFASSUNG
der
Wegen
existieren
Submillimeterstrahlung
Objekten
oder
Ferninfrarotastronomie
vermittelt
Flugzeugen
Informationen
wichtige
Molekülwolken. Während der Kontraktion einer
Stern der
wird der
Hauptreihe
der
Beobachtung
sind, in denen
Zusammenarbeit
mit
Ferninfrarotteleskop
dem
ist mit einem
Teleskop
Observatorium
mit einem Durchmesser
Genf
von
zentriert auf die
und einem
astrophysikalischen
auf den 27.
38O'0OO
RMS.
ist ±17
eingesetzt
1990 in
von
80|um
und
Wellenlängen. Wegen
erhaltenen Karten
trotz der
von
Tatsache,
dass das 60cm IRAS
wurde, verglichen mit 250K
Daten wurden
unseres
Farbtemperaturen
die
von
von
±3um,
je in geflogenen
Positionierungsgenauigkeit
39 km
von
eines
typischerweise
Fluges
vom
Teleskop
Teleskops.
3
26.
mit einem
Molekülwolkenkomplexe DR21/W75N
diejenigen
des
durchgeführt. Erfolgreich
und
bei allen drei oben genannten
der beträchtlich schmaleren Bandbreiten
als
Photometer
enthält. Letztere sind
mit Bandbreiten
mit einer Stabilität
auf einer Höhe
Qualität
Cassegrain-
ein Silizium-Bolometer
schmalbandigsten,
130|im Wellenlänge sowie Mars
höherer
ballongestütztes
5 Stunden Dauer wurden in der Nacht
gemessen wurden die Staubemissionen der
S106 bei
310nm
Aire/Adour, Frankreich, während
m3 Stratosphärenballon
ein
nachfolgenden
-
gelegen
der ETH Zürich in
Bandpassfilter
wurden. Die
Bogensekunden
Beobachtungen
September
und
Diese Filter sind die
Photometern
Teleskopes
Bogensekunden
und drei
Wellenlängen 80/im, 130|am
±3nm, respektive ±15[um.
stabilisierten
-
in
an
60cm entwickelt. Dieses
von
Sekundärspiegel-Chopper
1.3-10*"^"* W/HzV2
von
Die
Sternenentstehung
wurde
versehen, welches den mit flüssigem Helium gekühlten Detektor
mit einem NEP
werden.
fernen Infrarot emittiert. Zur
Stemenentstehungsprozesse ablaufen,
Zeit
über
Satelliten,
in der viele Molekülwolken
galaktischen Cygnus-X Region,
zur
von
protostellaren Wolke in einen massiven
Energie im
Teil der
grösste
müssen
gemacht
aus
und
astronomischen
von
Wellenlängenbereich. Zuverlässige Messungen
in diesem
Ferninfrarot-
für
Erdatmosphäre
wenige Beobachtungen
nur
Stratosphärenballongondeln
Raketen,
der
Durchlässigkeit
geringen
unserer
Filter sind die
des Infrarotsatelliten IRAS, und dies
bei einer
Temperatur
von
3K betrieben
Auf Grund der 80*jm und der 130um
für den interstellaren Staub berechnet, nämlich 36±2K für
DR21, 34+4K für W75N und 45±6K für S106. Zusätzlich wurden Pealdntensitäten und
Helligkeiten der
verglichen.
veischiedenen Quellen bestimmt und mit den Resultaten anderer Autoren
SUMMARY
Since
submillimeter radiation,
wavelength
balloon
information
star
a
on
few observations of astronomical
only
gondolas
main-sequence
ränge. For the Observation of the
many active
star-forming clouds,
developed
been
at
During
photometer including
a
is
the contraction of
galactic Cygnus-X region,
liquid
with
W/Hz 1/2 and three mesh bandpass filters. The latter are centered
an
at the
protostellar
which contains
telescope has
Observatory.
secondary-mirror chopping
helium cooled Silicon bolometer with
a
the far-inftared
60cm diameter far-infrared balloon-bome
equipped
rockets,
provides important
ETH Zürich in collaboration with the Geneva
Cassegrain-type telescope
and
exist in this
from satellites,
star most of the energy is emitted in
wavelength
a
performed
far-infrared
objects
aircraft. Far-infrared astronomy
or
formation in molecular clouds.
massive
for
transmission
poor
ränge. Reliable observations have to be
stratospheric
cloud into
exhibits
atmosphere
terrestrial
the
and
an
NEP of
The
attached
1.3-10"14
waveiengths 80um,
130(im and 310um with bandwidths of only ±3um, ±3nm and ±15um, respectively. These
bandwidths
the smallest
are
aecuraey of the stabilized
ever
telescope
RMS. Observations have been
380'000
m^ stratospheric
September 26/27,
as on
performed by
IRAS
our
balloon at
a
height
with
5 hours
a
on
waveiengths
filters
our
and S106
at
was
operated
On the basis of the
of
stability
on
80um and
are
at a
of
compared
3
flight
aresee
with
on
130|im wavelength
considerably
higher quality
spite
a
the dust emission of
as
smaller
than those
of the fact that the 60cm
temperature of 3K in comparison
to
250K of
our
80,um and 130fjm data dust colour temperatures of 36+2K
for DR21, 34+4K for W75N and 45±6K for S106 have been calculated.
peak-intensities
a
pointing
Aire/Adour, France,
mentioned above. Because of the
measured contour maps
The
typically
the occasion of
of 39 km at
the Infrared Astronomical Satellite (IRAS) in
telescope
telescope.
aresee
performed during
complexes DR21/W75N
Mars at all
bandwidths of
is ±17
astrophysical photometers.
1990. Successful measurements have been made
the molecular cloud
well
used in flown
and total luminosities for the various
with the results of other authors.
sources
Furthermore,
have been determined and