APEX

Neue Maßstäbe in der Submillimeterastronomie

Das Atacama Pathfinder Experiment (APEX) befindet sich an einem der höchstgelegenen Observatoriumsstandorte überhaupt: auf der Hochebene Chajnantor in der Atacama-Region Chiles auf 5100 Meter über dem Meeresspiegel.

APEX ist ein Teleskop für den Millimeter- und Submillimeterbereich an der Grenze zwischen Infrarotlicht und Radiowellen. Seine Antennenschüssel hat einen Durchmesser von 12 Metern. Submillimeterastronomie eröffnet Einblicke in die kalten und staubigen Regionen unserer kosmischen Nachbarschaft, sowie in sehr ferne Regionen des Universums. Allerdings genügen schon geringe Mengen Wasserdampf in der Erdatmosphäre, um Licht dieser Wellenlänge, das die Erde aus dem Weltraum erreicht, zu absorbieren. Daher ist Chajnantor ein idealer Standort für solch ein Teleskop: Es gehört zu den trockensten Regionen der Erde und liegt 750 Meter höher als die Observatorien auf dem Mauna Kea in Hawaii, und rund 2400 Meter höher als das Very Large Telescope auf dem Paranal.

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APEX-Webcam LIVE.

APEX ist das größte Submillimeter-Teleskop auf der Südhalbkugel. Eines der wichtigsten dort installierten Beobachtungsinstrumente ist LABOCA, die Large APEX Bolometer Camera. Sie besteht aus einer Anordnung extrem empfindlicher Thermometer – so genanntes Bolometer – mit deren Hilfe sich die Submillimeter-Strahlung nachweisen lässt, und ist mit fast 300 Pixeln weltweit die größte Kamera ihrer Art. Um die winzigen Temperaturunterschiede nachweisen zu können, den der Einfall der schwachen Submillimeterstrahlung bewirkt, muss jedes der Thermometer auf 0,3 Grad über dem absoluten Nullpunkt gekühlt werden – beachtliche –272,85°C. LABOCAs hohe Empfindlichkeit, kombiniert mit einem vergleichsweise großen Gesichtsfeld (entsprechend einem Drittel des Durchmesser des Vollmondes) machen diese Kamera zu einem wertvollen Werkzeug zur Erforschung des Submillimeter–Universums.

APEX hat ALMA, dem Atacama Large Millimeter(submillimeter Array, den Weg bereitet. ALMA ist ein neuartiger Teleskopverbund, das die ESO derzeit zusammen mit internationalen Partnern am Standort Chajnantor betreibt. APEX basiert auf dem Prototypen einer Antenne für ALMA und sucht nach Beobachtungszielen, die ALMA detailliert untersuchen wird.

Die APEX–Partnerinstitutionen sind das Max–Planck–Institut für Radioastronomie (MPIfR, 50%), das schwedische Onsala Space Observatory (OSO, 23%) und die ESO (27%). Betrieben wird das Teleskop durch die ESO.

Wissenschaft mit APEX

Der Submillimeterbereich ist eine aus astronomischer Sicht vergleichsweise wenig gut erkundete Region des elektromagnetischen Spektrums. Wer bei diesen Wellenlängen in den Kosmos schaut, nimmt Strukturen wahr, die für sichtbares oder Infrarotlicht verborgen bleiben. Hier offenbart sich das "kalte Universum": Strahlung dieser Art senden insbesondere die ausgedehnten kalten Molekülwolken aus, die sich im interstellaren Raum befinden und deren Temperaturen nur wenige Zehntel Grad über dem absoluten Nullpunkt liegen. Im Inneren dieser Gas- und Staubwolken entstehen neue Sterne – und die Astronomen nutzen den Submillimeterbereich, um die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Wolken zu erkunden. Im Bereich des sichtbaren Lichts betrachtet sind die betreffenden Gebiete des Universums aufgrund des hohen Staubgehalts in der Regel undurchsichtig. Im Millimeter- und Submillimeterlicht dagegen werden hell leuchtende Strukturen sichtbar. Auch die entferntesten und jüngsten Galaxien, die sich von der Erde aus beobachten lassen, sind vornehmlich in diesem Bereich des Spektrums sichtbar – nicht, weil sie besonders kalt wären, sondern weil die Wellenlängen des Lichtes, das sie aussenden, durch die Expansion des Universums gedehnt worden ist, und ihre Strahlung nun im Submillimeter- oder Millimeterbereich die Erde erreicht.

Wissenschaftliche Ziele

Astrochemie, kaltes Universum

Weitere Informationen zur Wissenschaft mit APEX

Weitere Informationen zu APEX

APEX-Trailer

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APEX

Name: Atacama Pathfinder Experiment
Site: Chajnantor
Höhe: 5050 m
Schutzbau: Freistehend
Typ: Submillimeter-Antennenschüssel
Optisches Design: Cassegrain
Hauptspiegel- durchmesser M1: 12,0 m
Material Hauptspiegel M1: CFRP und Aluminium
Durchmesser Sekundärspiegel M2: 0,75 m Hyperboloid
Material Sekundärspiegel M2: Aluminium
Montierung: Alt-Azimutal
First Light: 14. Juli 2005
Bilder die mit APEX aufgenommen wurden: Link
Fotos von APEX: Link
Pressemitteilungen zu APEX: Link

 

Schon gewusst?
In der Umgebung des Zentrums der Milchstraße befindet sich etwa eine Erdmasse Alkohol. Allerdings besteht er zum größten Teil aus Methanol und ist im Verhältnis 1:1000 mit Wasser verdünnt. Teleskope wie APEX und ALMA, die im Millimeter- und Submillimeterbereich arbeiten, weisen regelmäßig Moleküle wie diese im Weltall nach.

 

APEX bei Google Maps

 

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