Von Mikrowellenherden & Funkbaken von Aliens

Seit zwei Monaten sorgen zwei schon ein paar Jahre alte kuriose Entdeckungen der Radioastronomie für verstärkte (auch mediale) Aufregung: Die Fast Radio Bursts wie die Perytons sind zwei Arten sehr seltener kurzer Radioblitze, deren kosmischer Ursprung aber völlig unklar ist bzw. immer schon sehr unwahrscheinlich war. Bei den nach einem ‚modernen‘ Fabelwesen benannten Perytons konnte jetzt klar bewiesen werden, dass es sich um nichts weiter als Strahlung bestimmter Mikrowellenherde in der Nähe des Radioteleskops von Parkes in Australien handelt, die entweicht, wenn die Tür zu schnell geöffnet wird.

So sieht der Zeit- und Frequenzverlauf (x-Achse: Zeit in Millisekunden) eines Perytons aus – das bei Experimenten in Parkes gezielt mit einem solchen Herd erzeugt wurde und von den „echten“ Perytons in keiner Weise zu unterscheiden ist. Was diesen einen ‚kosmischen‘ Anstrich verleiht, ist der Frequenz-Sweep als Funktion der Zeit, der an die bekannte Dispersion astrophysikalischer Pulse durch dünnes kaltes Plasma im interstellaren Raum erinnert: Lange Wellen brauchen etwas länger bis zur Erde. Andererseits kommen sie aus keiner scharfen Richtung wie ordentliche astronomische Transients, sondern erscheinen in mehreren Antennen-Beams gleichzeitig, was schon immer für eine irdische Störquelle oder höchstens noch atmosphärische Quelle gesprochen hatte. Das Verhalten eines Magnetrons beim Herunterfahren – das während des Aufreißens der Ofentür noch andauert – passt nun genau zu dem beobachteten Frequenzeffekt (auch wenn die genaue Physik dabei nicht verstanden ist). Schon vorher hatte die zeitliche Verteilung der Perytons auf eine sehr menschliche Quelle verwiesen: Sie treten nur Wochentags und während lokaler Bürozeiten auf!

Und, wie dieses Histogramm (Anzahl gegen Ortszeit des Radioteleskops) zeigt, konzentrieren sich die 46 bisher in Parkes und anderswo aufgefangenen Perytons (lila) stark auf die Mittagszeit. Dass es keinen zweiten Peak zur Abendessenszeit gibt, macht auch Sinn: Das ist das Gebäude schon zu, in dem die funkenden Herde stehen! Vor denen übrigens Astronomen schon lange Respekt haben, wie ein Cartoon von 1998 zeigt – und die nur Tage vor dem Paper mit dem Nachweis ihrer Urheberschaft (das z.B. auch hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier, hier und hier Beachtung findet [NACHTRAG: und hier aus erster Hand beschrieben wird]) schon jemand anders verdächtigt hatte, die Ursache der Perytons zu sein. Dasselbe Histogramm zeigt in Blau die zeitliche Verteilung der 11 bislang registrierten Fast Radio Bursts, die offensichtlich eine andere Ursache haben und u.a. wegen ihrer viel größeren Schärfe am Himmel tatsächlich jenseits der Erde vermutet werden. Auch für den berühmten „Lorimer Burst“, mit dem das FRB-Phänomen begann, lässt sich – trotz Peryton-ähnlicher Frequenz – im Detail zeigen, dass er keiner Mikrowelle entsprungen ist.

Beim Dispersionsmaß der FRBs nun – der Stärke des o.g. Dispersionseffekts – ist kürzlich ein mathematisches Kuriosum gefunden worden, über dessen Signifikanz und Bedeutung seither heftig gestritten wird. In diesem Diagramm ist das DM (in 1/cm^3) aller 11 bisher gesehenen FRBs – 10 ebenfalls in Parkes empfangen (davon einer ‚live‘, auch Press Releases hier, hier, hier und hier und ein Artikel) und einer in Arecibo (auch Press Releases hier, hier, hier und hier und Artikel hier, hier, hier, hier und hier) – gegen die ganzzahligen Vielfachen eines DM-Wertes von 187.5/cm^3 aufgetragen: Alle DMs sind ziemlich genau Vielfache dieses ominösen Grundwertes. Auch eine Periodensuche unter den 11 DM-Werten „peakt“ ziemlich scharf nahe 188/cm^3. Den Autoren um einen Datenanalysten in Neukirchen-Vluyn erschien das bedeutend genug für eine Veröffentlichung, inklusive Spekulationen über wunderliche natürliche Quellen in der Milchstraße mit gequanteltem DM oder aber eine mögliche „artificial source (human or non-human)“, die wieder etwa hier (mehr), hier, hier, hier und hier medialen Niederschlag fanden. Doch Kritik entzündete sich rasch an der geringen Zahl der Ereignisse, und eine unabhängige Rechnung fand keinen ausgeprägten DM-Grundwert. Dass dies die Autoren auch eingesehen hätten, präzisierte deren erster Ende April gegenüber diesem Blog: „Ich stimme dem soweit zu, dass unsere Analyse nicht verschiedene Annahmen für die Verteilung berücksichtigt. Nimmt man z.B. an, dass FRBs kosmologisch gleichmäßig im Intervall D=[300..1200] verteilt sind, ergibt sich eine Wahrscheinlichkeit von 0.7% für eine zufällige Ursache. Variiert man diese Zahlen, bekomment man bessere oder schlechtere Schätzungen.“ Man müsse einfach mehr FRBs abwarten, dann werde das Bild schon klarer – und angeblich wurden neue FRBs gefunden, die nicht passen, deren DM also kein Vielfaches der geheimnisvollen Zahl ist.

Amerikanischer Nibiru-Spinner sieht schlagenden Beweis bei Bonner Radioastronomen

Die Vorstellung, dass sich ein schon den alten Sumerern bekannter zusätzlicher Planet namens Nibiru dieser Tage der Erde nähere und im Sonnensystem für gewaltige Unordnung sorgen werde, ist ein besonders populärer Sub-Irrglaube des „2012“-Wahns: Alles und jedes vermeintlich Seltsame auf Himmelsbildern – seien sie selbst gemacht oder aus fachastronomischen Datenbanken gesaugt – wird von den fanatischen Nibiru-Gläubigen als Beleg für das Nahen des Himmelskörpers gewertet. Man muss nur mal bei YouTube nach „Nibiru“ suchen und wird mit ‚Beweisvideos‘ zugeschüttet (die dann mitunter hübsch die Venus-Sichel zeigen) – aber inzwischen ist den Fanatikern offenbar jede Wellenlänge recht. Auf ein besonders kurioses Beispiel von diesem Juni ist dieser Blogger gerade aufmerksam geworden: Da hatte sich jemand mittels des benutzerfreundlichen Skyview-Tools der NASA (die doch sonst immer als Zentrum des Bösen in Sachen Nibiru-Verschleierung gilt) eine Bonner Radiodurchmusterung des Himmels bei 1420 MHz angeschaut und dort dem praktisch unlesbar chaotischen Bericht zufolge das erste klare Bild des „Planet X Super System“ entdeckt, Nibiru samt gleich vier Monden!

Um welche Radioquellen aus der Milchstraße es sich dabei in Wirklichkeit auch handeln mag (diesem Blogger ist noch nicht einmal klar, welche er davon mit Nibiru and friends identifiziert): Was unser „Experte“, der sich für einen Amateurastronomen hält, bedauerlicherweise übersah, ist dass Skyview natürlich kein Live-Bild des Himmels liefert. Just die Bonner 1420-MHz-Durchmusterung enstand von 1972 bis 1976 mit dem alten Radioteleskop auf dem Stockert, die Daten sind also bis zu 40 Jahre alt. Auf die verrückte Verbindung vom inexistenten Nibiru zur real existierenden Bonner Radioastronomie ist dieser Blogger übrigens durch diesen Artikel aus derselben Feder gestoßen (in dem Reflexe in einer Flugzeugscheibe als Nibiru-Beweis herhalten müssen), der wiederum in dieser Vortragsankündigung von einer gerade laufenden Konferenz vom „Chemtrail“-Gläubigen in Los Angeles verlinkt wird, auf die diese Nacht ein engagierter Beobachter der Szene hinwies. Denn dieses – genau so wenig existierende – Himmelsspray wird nach (nicht nur) seiner Auffassung von „ihnen“ vor allem deswegen ausgebracht, um irdische Blicke auf Nibiru zu verhindern, während sich die Mächtigen der Welt in Sicherheit bringen. Eine Große Vereinheitlichte Verschwörungstheorie sozusagen …

Mehr – Kosmologie-freie – Planck-Himmelskarten

sind heute auf einer Tagung vorgestellt worden, die sich wie schon die Produkte vor einem Jahr („Early Release …“) ausschließlich auf den Vordergrund beziehen, durch die der ESA-Satellit in die Tiefen des Universums schauen musste: zu sehen hier „galaktischer Dunst“ unbekannter Herkunft bei 30 und 44 GHz (oben; andere Strahlungskomponenten der Galaxis tragen hier auch bei) und Emission von Kohlenmonoxid – in der Mitte die erste Gesamtkarte des Himmels, die in diesem Licht je erstellt wurde (und gar nicht vorgesehen gewesen war), unten drei Detailkarten aus Regionen, die z.T. noch nie in CO untersucht wurden. Die eigentliche Kosmologie „hinter“ all diesem Getümmel wird erst in einem Jahr enthüllt – und wird hoffentlich auch alle Unklarheiten beseitigen, die der WMAP-Satellit hinterlassen hat.

5. deutsche LOFAR-Station in Jülich übergeben

Luftbild: Forschungszentrum Jülich. Alle anderen: Daniel Fischer

Mit einer höchst symbolischen Schlüsselübergabe ist am 5. Oktober auch die fünfte deutsche Station des Low Frequency Array Teil des europaweiten Radiointerferometers für lange Wellen („Formelle Einweihung von LOFAR …“) geworden, das nun zusammen mit je einer weiteren Station in England, Frankreich und Schweden und 36 in den Niederlanden aus insgesamt 44 dieser Antennenfelder besteht. Die neueste deutsche Station „DE605“ befindet sich direkt vor den Toren des Forschungszentrums Jülich, das zwar selbst keine Radioastronomie betreibt aber mit seinem Supercomputing Centre JSC eine Schlüsselrolle bei der Archivierung der Datenflut LOFARs spielen könnte. (An den viel gefragten JSC-Supercomputer JUGENE dürfen die LOFAR-DE605-Astronomen – die an den Universitäten Bochum und Bremen ansässig sind – natürlich nicht mal so eben.) Den DE605-‚Schlüssel‘ nimmt oben der Chef des International LOFAR Telescope, R. Vermeulen von ASTRON, links von R.-J. Dettmar und M. Brüggen (Bochum bzw. Bremen) sowie JSC-Chef T. Lippert entgegen. Woraufhin ihm Dettmar 10% des Schlüssels wieder ab nimmt: So viel der Messzeit dürfen die Betreiber einer internationalen Station selbst verwenden, während der Rest dem Gesamtprojekt zur Verfügung steht.

Wie die anderen internationalen Stationen auch besteht Jülichs DE605 aus zwei Antennenfeldern: 96 Kreuz-Dipolen über einer leitenden Plane für die Low Band Antenna (10 bis 80 MHz; obere zwei Bilder, dann ein 360°-Panorama; hinter Bild 2 und 3 liegen größere Versionen) und 96 „Kacheln“ mit jeweils 16 kleinen Dipolkreuzen, die in Styropor gefasst und mit Planen geschützt sind – unten wird ausnahmsweise mal eine für die Gäste der Feier ausgepackt. Unterirdische Kabel verbinden die einzelnen und bewusst besonders billig gehaltenen Antennen mit einem Container voller Elektronik (zu sehen die ankommenden Stränge und wie es weiter geht): Hier erst werden – ferngesteuert meist von der LOFAR-Zentrale im niederländischen Dwingeloo – der oder die Keulen der Gesamtstation am Himmel erzeugt, das sogenannte Beamforming. Wie eine hypermoderne Sternwarte sieht das Ganze nicht wirklich aus …

Über eine weitere Leitung gelangen die Daten aus dem Container ins nahe Forschungszentrum und von dort schließlich in ein Rechenzentrum in Groningen, wo ein (anderer) Blue Gene/P-Superrechner die eigentliche Korrelation der Datenströme von den vielen Stationen vornimmt: Erst dort entsteht dann das – trotz der langen Wellen – scharfe Bild. Grafiken aus Vorträgen während des Festakts im JSC zeigen das generelle Prinzip und die Lage der 44 Stationen (oben die von Tautenburg) in Europa: In den Niederlanden knubbeln sie sich als viele grüne Punkte, was für Empfindlichkeit sorgt und gut für die Abbildung flächenhafter Objekte ist, während die weiter entfernt liegenden niederländischen Stationen und vor allem die internationalen – eine 6. deutsche wird bei Hamburg entstehen, weitere Länder sind prinzipiell interessiert – für hohe Winkelauflösung sorgen. Und die produziere Datenmenge steigt inzwischen rapide an.

Zum Schluss noch ein paar frühe wissenschaftliche Ergebnisse LOFARs, zum Teil auch unter Einbeziehung der ersten internationalen Stationen entstanden, die anlässlich der Jülicher Übergabe präsentiert wurden: die Sonne mit einer aktiven Region, der Krebsnebel mit dem Pulsar als hellster Quelle, der Nebel um SS 433, der Coma-Galaxienhaufen und der Haufen Abell 2255 in immerhin rund 1 Mrd. Lichtjahren Entfernung. Das Abenteuer LOFAR hat gerade erst begonnen – aber auch schon ein Ende in Sicht: In etwa zehn Jahren werden die Antennenfelder vergammelt sein und müssen in den Niederlanden sogar wieder verschwinden. Aber bis dahin sollte der Bau der ersten Phase des Square Kilometer Array („Founding Board …“) längst begonnen haben, für den LOFAR ein direktes Vorgängerprojekt ist, das er dann weit hinter sich lassen wird.

Early Science läuft! Die Welt mit ALMAs Augen

Seit dem 30. September laufen die Early-Science-Beobachtungen mit dem Atacama Large Millimeter/submillimeter Array in Chile: 16 der vorgesehenen 66 Antennenschüsseln sind schon dabei, und noch spannen sie nur ein virtuelles Teleskop von 400 m Durchmesser auf – wenn ALMA 2013 komplett ist, werden es 16 km sein. Die Empfindlichkeit wird sich durch die gewachsene Antennenfläche gegenüber jetzt also mehr als verdreifachen, die Winkelauflösung aber um einen Faktor 50 besser (bei 0.8 mm Wellenlänge jetzt 0.5, dann 0.01 Bogensekunden). Trotzdem sehen die ersten Ergebnisse aus der Commissioning & Science Verification schon gut aus: hier das Herz der „Antennengalaxie“ mit nur 12 Antennen bei 870 µm und 2.6 mm, wo Kohlenmonoxid-Emission von heftiger – und im sichtbaren verborgener – Sternentstehung als Folge der Galaxien-Kollision zeugt.

Das ALMA-Projekt ist im Prinzip rund 30 Jahre alt aber wirklich international – 20 Länder machen mit und stecken insgesamt 1.3 Mrd.$ hinein – erst seit ein paar Jahren: Während das amerikanische NRAO und die ESO 50 Teleskope à 12 m aufstellen, steuert Japan einen Compact Array mit 12 7-m-Schüsseln und 4 12-m-Antennen bei, der Bilder großflächiger Quellen verbessern wird, sowie Empfänger für drei weitere Wellenlängenbereiche, für 300 µm bis 10 mm wird ALMA zuständig sein, schon jetzt das beste Radiointerferometer in diesem Feld. In der Early Science-Phase, die 9-fach überbucht war und bei der nur die besten 10% der Anträge zum Zuge kommen können, wird es u.a. um das Galaktische Zentrum, den 25 Jahre alten Remnant der SN 1987A und die ersten Sterne und Galaxien gehen. NRAO, ESO, STFC, NAO Releases, NRAO, ESO Videos; BBC.

Kosmische Kuriosa kompakt

ESA bestellt Mondorbiter – Studenten machen den Rest

Das Education Office der europäischen Weltraumbehörde hat für einen nicht genannten Betrag bei dem britischen Kleinsatellitenhersteller Surrey Satellite Technology Ltd. einen Mondorbiter bestellt: Viel kann er eigentlich nicht kosten, denn den Großteil der Arbeit sollen Studenten erledigen. In eine Mondumlaufbahn soll der European Student Moon Orbiter 2013 oder 2014 gebracht werden. (Homepages bei ESA und Warwick, Wikipedia, ESA, SSTL Press Releases 6.11.2009)

Die großen offenen Fragen der Physik

wurden im Oktober im Rahmen eines großen Festivals am umstrittenen Perimeter Institute in Kanada erörtert, das mit dem Geld des BlackBerry-Erfinders bahnbrechende Forschung leisten soll – natürlich war viel Kosmologisches („Why this Universe“ und dergleichen) unter den Themen. (New Scientist 23.10.2009. S.a. Nature 461 [23.9.2009] 462-5 zum Perimeter Inst. Und die 10 weirdest physics facts)

Der Pressesprecher der American Astronomical Society geht in den Ruhestand – Steve Maran hat nach 25 Jahren Beobachtung der Szene (und Steuerung des Informationsflusses, v.a. während der beiden Jahrestagungen der AAS) eine Menge zu erzählen. (Science News, The SpaceWriter 7.11.2009)

Das Feuer auf dem Mt. Wilson ist immer noch nicht aus

Zwar hat die Feuerwehr das ‚Station Fire‘, das im Sommer die Sternwarte auf dem Mount Wilson bedrohte, bereits vor mehreren Wochen als „contained“ eingestuft, aber hier und da qualmt es immer noch – und wo Rauch ist, da … So wird man bis in den Winter hinein, wenn starker Regen die letzten Nester erstickt, wachsam sein müssen. Und zugleich wird jetzt gesammelt, um die Sternwarte besser schützen zu können. (LA Times 12., 10., Tracker 12.11.2009. Auch ein Audio-Interview kurz nach dem Feuer) NACHTRAG: Die Suche nach dem Brandstifter ist auch noch nicht weiter gekommen.

Neue Sternwarten in Indonesien geplant – mit kurioser Begründung: An besseren Standorten als dem traditionsreichen Bosscha Obs. auf Java, das zu nahe an der Großstadt Bandung liegt, sollen sie (so wird es jedenfalls gegenüber der dominant muslimischen Bevölkerung dargestellt) vor allem für Sichtungen der jungen Mondsichel sorgen. Damit die auch dann gesehen wird, wenn es theoretisch möglich sein müsste, auf dass es eindeutige Monatsanfänge gibt. (Jakarta Globe 6.11.2009)

Plötzlicher Durchblick für Radioastronomen nach Abschaltung von Analog-TV

Auch in den USA ist die analoge Ausstrahlung von Fernsehsignalen seit Juni Geschichte – und dadurch ist plötzlich ein Bereich des elektromagnetischen Spektrums frei, der vorher völlig unbrauchbar war. Bis sich dort binnen eines Jahres neue Nutzer breit machen, wird jetzt zwischen 700 und 800 MHz energisch beobachtet, z.B. nach exotischen Pulsaren gesucht. Unabhängig davon gibt es die Forderung, bei der Spektrumsvergabe wissenschaftlichen Belangen mehr Wert beizumessen – was übrigesn die Erdbeobachtung aus dem Orbit genau so betrifft wie die Astronomie. (New Scientist 5., Scientific American, Ars Technica 2.11.2009)

Int’l Dark Sky Association ehrt deutsche Initiativen – der Europe Galileo Award und der Outdoor Lighting Award der internationalen Organisation wider die Lichtverschmutzung sind dieses Jahr beide nach Deutschland gegangen: an Andreas Hänel von der VdS-Fachgruppe Dark Sky und eine Firma, die Straßenlampen nur auf einen Anruf hin einschaltet. (IDA Press Release 4.10., KosmoLogs 6., NOZ 14.11.2009)

Umstrittener Offener Brief fordert Astronomie als Schulfach im ganzen Land

Die zentrale Forderung klingt zwar harmlos, „bundesweit zwei Jahreswochenstunden Astronomie im letzten Schuljahr der Mittelstufe für alle Schüler“ plus ausreichende Ausbildung von Astronomielehrern, aber Kenner der Schulbürokratie v.a. in den Alten Ländern halten sie für völlig utopisch und sogar kontraproduktiv: Deswegen haben die Astronomische Gesellschaft und der Rat Deutscher Sternwarten dem Offenen Brief einer Initiative aus Sachsen explizit die Unterschrift verweigert und setzen sich auf subtilere Weise für die Durchdringung des Unterrichts mit astronomischen Grundinhalten ein. Eine breite Diskussion hat der Offene Brief gleichwohl ausgelöst. (Offener Brief 12.11., Interview mit dem Autor, AG/RdS-Statement 10.1., Diskussion bei BdW, ZDF, SZ, TP, EK, UU, AF, AT, AG und LE sowie Frankfurter Rundschau 5.11.2009 zur Lage in Deutschland) NACHTRAG: plötzlich noch eine – negative – Reaktion auf den Brief.

Hybride Planetarien sind die besten, bei denen ein optomechanischer Projektor für nadelscharfe Sterne sorgt und ein Fulldome-Videosystem für jede Menge Effekte dazwischen (so gewünscht): Da sind sich viele in der Szene einig, und in Bochum wird es z.B. genau so gemacht (siehe ISAN 82-8). In Prag hat man dagegen vor, im Rahmen einer Modernisierung den Sternenprojektor zum Museumsstück zu machen … (The Prague Post 21., Sky & Telescope 22.10., WAZ 15.11.2009)

So haben Sie das Galaktische Zentrum noch nicht gesehen

So sieht die Zentralregion unserer Milchstraße aus, wenn man Infrarot-Bilder des Satelliten MSX aus den 1990-er Jahren (grün & blau) mit einer brandneuen Sub-mm-Karte (rot) des Radioteleskops APEX in Chile und seiner Kamera LABOCA kombiniert, die im Rahmen der Durchmusterung ATLASGAL bei 870 µm entstand. Diese APEX Telescope Large Area Survey of the Galaxy umfasst 95 Quadratgrad entlang der Milchstraßenebene, deren zentraler Bereich hier zu sehen ist, samt der Molekülwolke Sgr B2 etwas links der Mitte. ATLASGAL gilt als die größte Karte kalten Staubes in der Milchstraße und wird einst dem direkt neben dem Atacama Pathfinder Experiment entstehenden Radiointerferometer ALMA buchstäblich den Weg weisen.