RAS Group Award 2023 geht an MeerKAT

 -  MPI für Radioastronomie
Parabolspiegel der MeerKAT-Teleskopanlage in der Karoo-Wüste in Südafrika unter dem südlichen Nachthimmel. Bildnachweis: South African Radio Astronomy Observatory (SARAO)

Das MeerKAT-Radioteleskop in Südafrika erhält prestigeträchtige Auszeichnung der Royal Astronomical Society

Das MeerKAT-Team erhält den „Group Award“ der „Royal Astronomical Society“ für eine Reihe spektakulärer radioastronomischer Beobachtungen, deren Höhepunkt Radiokarten der Region des Galaktischen Zentrums mit spektakulären Radioblasen darstellen. Darüber hinaus hat das MeerKAT-Team die Entwicklung von Wissenschaft und Technologie in Afrika unterstützt und die Technologie für das SKA-Observatorium einem Belastungstest unterzogen.

Das Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) und die Max-Planck-Gesellschaft in Deutschland sind am MeerKAT-Projekt beteiligt, einerseits durch die Bereitstellung von Empfängern im S-Band-Frequenzbereich für die einzelnen Parabolantennen von MeerKAT, andererseits durch ein Erweiterungsprojekt, das die Gesamtzahl der MeerKAT-Antennen von 64 auf 84 erhöht. Das bewirkt eine deutliche Verbesserung von Empfindlichkeit, räumlicher Auflösung und Bildqualität des Teleskops.

Gleichzeitig wird ein neues wissenschaftliches Ergebnis veröffentlicht, das auf MeerKAT-Beobachtungen unter der Leitung von MPIfR-Wissenschaftlern beruht und ein 20 Jahre altes Rätsel gelöst hat: neue Beobachtungen des Kugelsternhaufens M30 führten zur Wiederentdeckung eines lange Zeit vermissten Millisekunden-Pulsars in einer stark exzentrischen Doppelsternbahn. Die Ergebnisse werden heute in der Fachzeitschrift „The Astrophysical Journal Letters“ (ApJL) veröffentlicht.

Nach mehr als einem Jahrzehnt von Entwicklung und Betrieb hat das MeerKAT-Team in kurzer Zeit spektakuläre Fortschritte in der Radioastronomie erzielt. Neben vielen bahnbrechenden Beobachtungen enthüllten die MeerKAT-Bilder der Region des Galaktischen Zentrums zum ersten Mal die erstaunlichen großflächigen Radioblasen um Sgr A* und den Beweis für einen gemeinsamen Ursprung dieser Blasen. MeerKAT verfolgte auch das Nachleuchten des ersten jemals beobachteten Neutronensternfusionsereignisses im Radiobereich, deckte gewaltige Auswürfe eines Schwarzen Lochs von einigen Sonnenmassen auf und trug zur Entdeckung des ersten Nachleuchtens eines Gammastrahlenausbruchs bei, der mit bodengestützten Cherenkov-Teleskopen entdeckt worden war. Neben den umfangreichen wissenschaftlichen Ergebnissen hat MeerKAT ein intensives Programm zur Entwicklung des Humankapitals in Afrika unterstützt, die Technologie für das internationale SKA-Observatorium einem Stresstest unterzogen und die Ausbildung der nächsten Generation von Radioastronomen unterstützt. Aus diesen Gründen wirdc das MeerKAT-Team den „Group Achievement Award (A)“ der „Royal Astronomical Sociey“ (RAS) für das Jahr 2023 ausgezeichnet.

Das Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) in Bonn ist in zweifacher Hinsicht am MeerKAT-Projekt beteiligt. Es stellt eine Reihe von Empfängern im S-Band-Frequenzbereich für jeden der Parabolspiegel von MeerKAT zur Verfügung. Darüber hinaus wird das MeerKAT-Erweiterungsprojekt (MK+) eine erhebliche Verbesserung von MeerKAT bewirken. In der derzeitigen Konfiguration setzt sich MeerKAT aus 64 Radioantennen zusammen, die ein Teleskopnetzwerk mit einem virtuellen Durchmesser von bis zu 8 km bilden. MK+ wird die Gesamtzahl der Parabolantennen auf 84 erhöhen und den maximalen Abstand zwischen den Antennen auf 17 km vergrößern, was eine Steigerung der Empfindlichkeit, der räumlichen Auflösung und der Bildqualität ermöglicht. Das Erweiterungsprojekt wird gemeinsam vom „South African Radio Astronomy Observatory“ (SARAO) und der Max-Planck-Gesellschaft (MPG) in Deutschland finanziert. "Die wissenschaftliche Perspektive mit Durchmusterungsprogrammen des Südhimmels im MeerKAT-Frequenzbereich wird einen bleibenden Wert darstellen und das Studium von transienten Quellen wie schnellen Radiostrahlungsausbrüchen oder Pulsaren, Kosmologie und großräumigen Strukturen, einzelnen Galaxien und auch Quellen innerhalb der Milchstraße ermöglichen", sagt Michael Kramer, Direktor am MPIfR und Leiter der Forschungsabteilung "Fundamental Physics in Radio Astronomy".

Parallel zur Bekanntgabe der Auszeichnung für das MeerKAT-Team durch die RAS wird heute ein neues wissenschaftliches Ergebnis, das auf MeerKAT-Beobachtungen beruht, in der Fachzeitschrift "Astrophysical Journal Letters" veröffentlicht. Ein internationales Forscherteam unter der Leitung von Vishnu Balakrishnan vom MPIfR hat in Messier 30 (M30), einem Kugelsternhaufen im Sternbild Steinbock, einen für lange Zeit vermissten binären Millisekunden-Pulsar wiedergefunden. PSR J2140-2311B (oder M30B) ist ein Pulsar mit einer Pulsperiode von 13 Millisekunden, der ursprünglich im Jahr 2001 entdeckt wurde und sich laut Vorhersage in einer stark exzentrischen binären Umlaufbahn befindet. Dieser Pulsar konnte über lange Zeit nicht wiedergefunden werden, weshalb seine genauen Bahnparameter bis jetzt ein Rätsel geblieben waren.

Neue MeerKAT-Beobachtungen von M30 im Rahmen des TRAPUM-Projekts haben den Pulsar nun bestätigt. Die Beobachtungen ermöglichten die Bestimmung einer stark exzentrischen Umlaufbahn mit einer Periode von 6,2 Tagen. Die Gesamtmasse des Systems wurde auf ca. 2,5 Sonnenmassen geschätzt, was mit den leichtesten bekannten Doppel-Neutronensternsystemen übereinstimmt. "Der unentdeckte Begleiter in diesem System könnte entweder ein massereicher Weißer Zwerg oder ein Neutronenstern sein. M30B ist wahrscheinlich als Ergebnis einer sekundären Austauschbegegnung entstanden. Zukünftige Zeitreihenbeobachtungen werden uns den Nachweis zusätzlicher relativistischer Effekte ermöglichen, mit denen wir die Masse des Pulsars und seines Begleiters bestimmen können", schließt Vishnu Balakrishnan.

 

Weitere Informationen und Quelle unter: https://www.mpifr-bonn.mpg.de/pressemeldungen/2023/1

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