24. April 2019

Sofia entdeckt Baustein für das junge Universum

Die frühe Entwicklung unseres Universums ist nicht denkbar ohne das Heliumhydrid-Ion (HeH+). Mit dem Ferninfrarot-Spektrometer GREAT an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA ist es einem internationalen Forscherteam erstmals geglückt, dieses Molekül in Richtung des Planetarischen Nebels NGC 7027 eindeutig nachzuweisen. Der Wissenschaftliche Betrieb von SOFIA in Deutschland wird durch das Deutsche SOFIA Institut (DSI) der Universität Stuttgart koordiniert.
[Bild: NIESYTO design]

Die Chemie des Universums hat mit HeH+ begonnen und aus Laboruntersuchungen ist das Molekül seit fast 100 Jahren bekannt. Im Weltall jedoch war es trotz aufwendiger Suche bisher nicht aufzufinden. Mit der Folge, dass die damit verbundenen chemischen Modellrechnungen angezweifelt wurden – ein langjähriges Dilemma für die Astronomie. Der Nachweis gelang nun als Ergebnis von Messungen mit dem GREAT-Spektrometer (German Receiver for Astronomy at Terahertz Frequencies”), ein hochauflösendes Spektrometer für astronomische Beobachtungen bei fern-infraroten Wellenlängen zwischen 0,06 und 0,6 mm, das an Bord von SOFIA zum Einsatz kam.

HeH+ strahlt am stärksten im infraroten Spektralbereich bei einer charakteristischen Wellenlänge von 0,149 mm (entsprechend einer Frequenz von 2,01 Terahertz). Die Erdatmosphäre ist in diesem Wellenlängenbereich komplett undurchlässig, so dass die Suche nach HeH+ entweder aus dem Weltraum oder mit der weltweit einzigen flugzeuggestützten Infrarot-Sternwarte SOFIA erfolgen muss. In einer Flughöhe von 13 bis 14 Kilometern erlaubt SOFIA Astronomen einen störungsfreien Blick auf das infrarote Universum. „Mit den jüngsten Fortschritten in der Terahertz-Technologie ist es nun möglich, hochauflösende Spektroskopie bei den erforderlichen ferninfraroten Wellenlängen durchzuführen”, erklärt Rolf Güsten, der zum Zeitpunkt der Entdeckung Projektleiter für den GREAT-Empfänger war. Als Ergebnis von Messungen mit dem GREAT-Spektrometer, das an Bord von SOFIA zum Einsatz kam, kann das Team nun den eindeutigen Nachweis des Heliumhydrid-Ions in Richtung des Planetarischen Nebels NGC 7027 bekannt geben.

„Diese Entdeckung zeigt, wie wichtig es ist, dass wir mit SOFIA immer auf die neueste technologische Entwicklung der Wissenschaftsinstrumente zurückgreifen können“, erläutert Alfred Krabbe, Leiter des Deutschen SOFIA Instituts der Universität Stuttgart.

Die Ergebnisse werden in der Ausgabe der Fachzeitschrift „Nature” vom 18. April 2019 veröffentlicht. Originalpublikation: First astrophysical detection of the helium hydride ion (HeH+), R. Güsten et al.,

Ausführliche Zusammenfassung: https://www.dsi.uni-stuttgart.de/aktuelles/news/news_0076.html 

Kontakt
Dr. Dörte Mehlert, Deutsches SOFIA Institut, Tel.: +49-(0)711-685-69632, Email: mehlert@dsi.uni-stuttgart.de
Spektrum des Heliumhydrid-Ions HeH+, beobachtet mit dem GREAT-Instrument an Bord des Flugzeug-Observatoriums SOFIA in Richtung des Planetarischen Nebels NGC 7027.  NIESYTO design; Bild NGC 7027: William B. Latter (SIRTF Science Center/Caltech) und NASA/ESA; Spektrum: Rolf Güsten/MPIfR, Nature, 18. April 2019
Spektrum des Heliumhydrid-Ions HeH+, beobachtet mit dem GREAT-Instrument an Bord des Flugzeug-Observatoriums SOFIA in Richtung des Planetarischen Nebels NGC 7027.
[Bild: NIESYTO design; Bild NGC 7027: William B. Latter (SIRTF Science Center/Caltech) und NASA/ESA; Spektrum: Rolf Güsten/MPIfR, Nature, 18. April 2019]
Zum Seitenanfang