Logo

ALMA beginnt Beobachtung der Sonne

Geschrieben am 18.01.2017 in Kategorie: Astronomie

Neue Aufnahmen, die mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chile aufgenommen wurden, haben sonst unsichtbare Details unserer Sonne zum Vorschein gebracht. Unter den Bildern findet sich auch eine neue Aufnahme des dunklen, gekrümmten Zentrums eines Sonnenflecks, dessen Größe fast dem Doppelten des Erddurchmessers entspricht. Diese Bilder sind die ersten Aufnahmen der Sonne, die mit einer Einrichtung aufgenommen wurden, an der die ESO beteiligt ist. Damit haben sich die Möglichkeiten zur Beobachtung und Erforschung der Physik unseres nächsten Sterns um eine wichtige Komponente erweitert. Die ALMA-Antennen wurden in besonderer Weise konzipiert, so dass sie die Sonne abbilden können, ohne durch die intensive Hitze des gebündelten Lichts beschädigt zu werden.

ALMAs Leistungsfähigkeit hat es Astronomen ermöglicht, die Chromosphäre der Sonne im Millimeter-Wellenlängenbereich abzubilden – der Region, die unmittelbar oberhalb der Photosphäre liegt, die wiederum die sichtbare Oberfläche der Sonne bildet. Das Solar Campaign-Team, eine internationale Forschergruppe, deren Mitglieder aus Europa, Nordamerika und Ostasien stammen, hat die Bilder als Demonstration der Fähigkeiten von ALMA zur Untersuchung Aktivität der Sonne und damit in einem längeren Wellenlängenbereich aufgenommen, als es normalerweise bei Beobachtungen von der Erde aus möglich ist.

Astronomen haben die Sonne und ihre dynamische Oberfläche sowie die engeriegeladene äußere Atmosphäre im Laufe der Jahrzehnte auf viele Weisen untersucht. Für ein vollständigeres Verständnis müssen die Astronomen sie jedoch über das gesamte elektromagnetische Spektrum untersuchen, einschließlich des Millimeter- und Submillimeterbereichs, in dem ALMA beobachten kann.

Da die Sonne viele Milliarden Mal heller ist als die lichtschwachen Objekte, die ALMA sonst beobachtet, wurden die ALMA-Antennen speziell so konzipiert, dass sie die Sonne in außerordentlicher Detailtreue mit der Radio-Interferometrietechnik abbilden können – und gleichzeitig aber auch Schäden vermeiden, die durch die enorme Hitze des gebündelten Sonnenlichts entstehen können.

Das Team beobachtete mit zwei von ALMAs Empfängerbändern einen riesigen Sonnenfleck bei Wellenlängen von 1,25 Millimetern und 3 Millimetern. Die Aufnahmen zeigen, dass die Chromosphäre der Sonne an verschiedenen Stellen Temperaturunterschiede aufweist. Das Verständnis der Prozesse der Aufheizung und der Dynamik der Chromosphäre ist für die Wissenschaft von entscheidender Bedeutung, weshalb sich ALMA in Zukunft mit solchen Fragestellungen näher beschäftigen soll.

Sonnenflecken sind keine langlebigen Phänomene und treten in Regionen auf, in denen das Magnetfeld der Sonne extrem gebündelt und stark ist. Dort herrscht eine niedrigere Temperatur als in den umgebenden Regionen, so dass sie relativ dunkel erscheinen.

Die zwei Aufnahmen erscheinen unterschiedlich, da das emittierte Licht bei verschiedenen Wellenlängen beobachtet wurde. Beobachtungen bei kürzeren Wellenlängen ermöglichen einen tieferen Blick in die Sonne, so dass die 1,25-Millimeter-Aufnahme eine tiefere Schicht der Chromosphäre zeigt, die näher an der Photosphäre liegt, als die Aufnahme bei einer Wellenlänge von 3 Millimetern.

ALMA ist das erste Teleskop, an dem die ESO beteiligt ist, das es Astronomen ermöglicht, den nächsten Stern, unsere eigene Sonne, zu untersuchen; alle anderen bisherigen ESO-Teleskope hätten durch die intensive Sonnenstrahlung Schäden davongetragen. Durch die neuen Einsatzmöglichkeiten des ALMA-Teleskops können in Zukunft auch Astronomen Teil der ESO-Gemeinde werden, die sich auf die Erforschung der Sonne spezialisiert haben.

Quelle

ESO - Europäische Südsternwarte
Die "Europäische Organisation für astronomische Forschung in der südlichen Hemisphäre" oder auch kurz "Europäische Südsternwarte" ist ein Forschungsinstitut mit verschiedenen Observatorien.

Webseite: https://www.eso.org

ALMA beobachtet riesigen Sonnenfleck (1,25 Millimeter)
Diese ALMA-Aufnahme eines riesigen Sonnenflecks entstand bei einer Wellenlänge von 1,25 Millimetern. Sonnenflecken sind nur von kurzer Dauer und treten in Regionen auf, in denen das Magnetfeld der Sonne extrem gebündelt und stark ist. Dort herrscht eine niedrigere Temperatur als in den umgebenden Regionen, so dass sie relativ dunkel erscheinen. Diese Beobachtungen von der Sonne sind die ersten, die mit einem Teleskop durchgeführt wurden, an dem die ESO beteiligt ist. Damit haben sich die Möglichkeiten zur Beobachtung und Erforschung der Physik unseres nächsten Sterns um eine wichtige Komponente erweitert.
© ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
ALMA beobachtet riesigen Sonnenfleck (3 Millimeter)
Diese ALMA-Aufnahme eines riesigen Sonnenflecks entstand bei einer Wellenlänge von 3 Millimetern. Sonnenflecken sind nur von kurzer Dauer und treten in Regionen auf, in denen das Magnetfeld der Sonne extrem gebündelt und stark ist. Dort herrscht eine niedrigere Temperatur als in den umgebenden Regionen, so dass sie relativ dunkel erscheinen. Diese Beobachtungen von der Sonne sind die ersten, die mit einem Teleskop durchgeführt wurden, an dem die ESO beteiligt ist. Damit haben sich die Möglichkeiten zur Beobachtung und Erforschung der Physik unseres nächsten Sterns um eine wichtige Komponente erweitert.
© ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
ALMA beobachtet die gesamte Sonnenscheibe
Mit einer einzelnen ALMA-Antenne und einer Technik, die als Fast-Scanning bezeichnet wird, wurde bei einer Wellenlänge von 1,25 Millimetern auch eine Karte der gesamten Sonnenscheibe erstellt. Die Genauigkeit und Geschwindigkeit der Beobachtung mit einer einzelnen ALMA-Antenne ermöglicht es, in nur wenigen Minuten eine Karte der gesamten Sonnenscheibe zu erstellen. Diese Karten zeigen die Temperaturverteilung in der Chromosphäre über die gesamte Scheibe und ergänzen somit die detaillierten interferometrischen Aufnahmen einzelner interessanter Regionen.
© ALMA (ESO / NAOJ / NRAO)
Aufnahme der Sonnenoberfläche zusammen mit einer ALMA-Nahaufnahme eines Sonnenfleckes
Diese Aufnahme der gesamten Sonne entstand im roten sichtbaren Licht, das von Eisenatomen in der Atmosphäre der Sonne emittiert wird. Licht dieser Wellenlänge stammt von der sichtbaren Sonnenoberfläche, der Photosphäre. Ein kälterer, dunkler Sonnenfleck ist auf der Scheibe deutlich erkennbar. Zum visuellen Vergleich wird die ALMA-Aufnahme bei einer Wellenlänge von 1,25 Millimetern gezeigt. Das Bild der gesamten Sonnenscheibe wurde mit dem Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) an Bord des Solar Dynamics Observatory (SDO) aufgenommen.
© ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), NASA

Suche