SOFIA - IRAM
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Wenn Astronomen in die Luft gehen: Das fliegende Observatorium SOFIA Privatdozent Dr. Carsten Kramer I. Physikalisches Institut Universität zu Köln [email protected] Dellbrücker Realschule Mauspfad, Klasse 10, 13. September 2005 SOFIA Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy Stratosphärenobservatorium für Infrarotastronomie Ein deutsch/amerikanisches Projekt SOFIA Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy Was ist SOFIA ? + + + + Infrarotastronomie (Teil 1) Die Stratosphäre Das Observatorium Lohnt sich das ? (Infrarotastronomie Teil 2) Beteigeuze Gürtelsterne M42 Rigel Das Orion Sternbild bei optischen Wellenlängen Das Orion Sternbild bei optischen Wellenlängen Das Orion Sternbild im infraroten Bereich Licht Elektromagnetisches Spektrum und urc s ig ig s ig lä s s h lä s h lä s durc h urc und Durchlässigkeit / Transmission Erdatmosphäre SOFIA ALMA Herschel Keck IRAM 30m Stratosphäre Quelle: Wikipedia SOFIA (Stratospheric Observatory for IR-Astronomy) Spezifikationen Finanzierung Projektstart Lebensdauer Beobachtungszeit NASA, USA (80%; Flugzeut + Operationszentrum) DLR, Deutschland (20%; Teleskop) Januar 1997 > 20 Jahre 160 Flüge/Jahr, jew. 6 Stunden, 12.5-14 km Höhe über N.N. Teleskop (MAN & Kayser-Threde) Wellenlängen 0.3 micron to 1.3 mm Hauptspiegel 2.7 m Durchmesser Gewicht < 18 t SOFIA: Teleskop „made in Germany“ Kameras M2 Druckschott vorn Beobachtungs- Counter Weight Hydraulische Motor Bremse instrument Lagerkugel M3-1 Focal Plane M3-2 Focal Plane Fokal Imager Kamera Vibrations Isolation Hauptspiegel M1 SOFIA: Der Hauptspiegel Hauptspiegel aus Zerodur Page 16 Kohlefaser-Stützstruktur (MAN, Augsburg, Frühjahr 2002) Die Teleskophalterung Teleskoptransport nach Waco/Texas – September 2002 Auspacken in Waco, Texas Flugzeug, fertig zum Teleskopeinbau Teleskop: Einbau der Montierung Einbau des Gitterrahmens Teleskopraum SOFIA “first light” HIPO on SOFIA 20 August 2004 first sky image (from ground at Waco/TX) Was ist SOFIA: Observatorium Neues Druckschott Kabine mit Flugausrüstung, -team, Instrumente, Teleskopteam, Wissenschaftler, Gäste Offener Teleskopraum Observatorium Observatoriums- und Teleskopkontrolle Lernen & Öffentlichkeit Tür Beobachtungsinstrument Druckschott Offener Teleskopraum Teleskopraum Klimatechnik Teleskop 2.7m Infrarotastronomie: Lohnt sich das? Das Orion Sternbild bei optischen Wellenlängen Das Orion Sternbild im infraroten Bereich Pferdekopfnebel Hintergrund: optisch Konturen: CO J=4-3 DustKontinuum 350 micron, SHARCII/CSO Molekülwolke Orion B Tracer: CO J=2-1 Interstellar Molecules (Jan. 1999) 2 H2 3 NS HD HCl 4 H2O H3 H2S N2 H SO KCl SO2 NO AlCl HNO SiH2? AlF 6 7 8 9 10 11 12 13 (number of atoms) NH3 SiH4 + H3O + OH NaCl SiO + 5 Possible detection (?) NH2CH2COOH C60 + (glycine) (ionized fullerene) + SiS PN H2 D SiN NH NH2 + SO HF + CH HCN H2CO HC3N CH3OH HC5N HCOOCH3 HC7N CH3C5N HNCO H2CS C4H CH3CN CH3CCH CH3COOH (CH3)2O (CH3)2CO CC HNC C2H H2CNH CH3NC CH3NH2 CH3C3N CH3CH2OH CN C2S HNCS C3 N H2C2O CH3SH CH3CHO C7H CH3CH2CN CH CO CSi CS CP + CO SH SiC2 ring HCO + HCO + lin C3H ring C3H HOC ? C3O OCS + HCS C3S + HOCO CO2 HCCH + HCNH C2 O MgNC MgCN HCCN H2CN + CCC CH2 CH2D NaCN SiCCC CH3 NH2CN NH2CHO H2CCHCN CH3COOH HCOOH CH4 H2CCH2 C5H C2H4O ring H2 C3 lin H2C3 C5O C2H3O2? HC2CHO C7 ? C6H H2C6 HC9N CH3C4H C8H cyc - lin CH2CN H2C4 C4Si HC3NH HCCNC HNCCC CCCCC + H2COH C5N + Evidence (by low res. IR) for: - PAHs (Polycyclic aromatic hydrocarbons) - Dust: Silicate CORE + MANTLE (CO, CH4, H2O) CO CH4 H2O HC11N Chemie zwischen den Sternen – Wie entstehen Sterne ? Wie entstand die Sonne ? 14.5” Ph.D. Thesis, Boonman (2003) Sternentstehung in anderen Galaxien M51 9.6 Mpc 1' Beam 10'' Beam [CII] KAO Nikola et al. 60 micron dust IRAS 12 CO 2-1 HERA/IRAM-30m Schuster, Kramer et al. Photon dominated regions in the M51 spiral arms: PDR modelling shows dense gas and elevated FUV fields: n=4 104 cm-3 , G0 =20 Log G0 Optical image [CI] area filling 2% Kramer, Mookerjea, Bayet, Garcia-Burillo, Gerin, Israel, Stutzki, Wouterloot , 2005, A&A, in press Log n Erstflug: Anfang 2006 Beginn der astronomischen Beobachtungen: Anfang 2007 SOFIA ALMA Herschel Keck IRAM 30m
