Das APEX-Teleskop am Chajnantor. Bildnachweis: ESO. klicken um zu vergrößern
Das Projekt Atacama Pathfinder Experiment (APEX) hat gerade einen weiteren wichtigen Meilenstein erreicht, indem es sein neues 12-m-Teleskop auf dem 5100 m hohen Chajnantor-Plateau in der Atacama-Wüste (Chile) erfolgreich in Betrieb genommen hat. Das APEX-Teleskop, das für Submillimeter-Wellenlängen im Bereich von 0,2 bis 1,5 mm ausgelegt ist, hat gerade seine ersten wissenschaftlichen Beobachtungen durchgeführt. Diese neue Einrichtung an vorderster Front wird den Zugang zum „kalten Universum“ mit beispielloser Empfindlichkeit und Bildqualität ermöglichen.
Karl Menten, Direktor der Gruppe für Millimeter- und Sub-Millimeter-Astronomie am Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR) und Principal Investigator des APEX-Projekts ist begeistert: „Unter den ersten Beobachtungen haben wir wunderbare Spektren erhalten, die dauerte nur wenige Minuten, bietet aber einen faszinierenden Einblick in die hochkomplexe organische Chemie in Sternentstehungsregionen. Darüber hinaus haben wir auch hervorragende Bilder von den Magellanschen Wolken erhalten und Moleküle in den aktiven Kernen mehrerer externer Galaxien beobachtet. Traditionell wenden sich Teleskope nur dann schwachen extragalaktischen Quellen zu, wenn sie gut in Betrieb sind. Mit APEX konnten wir sie unter unseren ersten Zielen auswählen!“
Da die Submillimeter-Strahlung aus dem Weltraum von Wasserdampf in der Erdatmosphäre stark absorbiert wird, befindet sich APEX auf einer Höhe von 5100 Metern in der hochchilenischen Atacama-Wüste in der Chajnantor-Ebene, 50 km östlich von San Pedro de Atacama im Norden Chiles. Die Atacama-Wüste ist einer der trockensten Orte der Erde und bietet damit unübertroffene Beobachtungsmöglichkeiten – auf Kosten der anspruchsvollen Logistik, die erforderlich ist, um an diesem abgelegenen Ort ein wissenschaftliches Spitzenobservatorium zu betreiben.
Zusammen mit dem japanischen 10-m-ASTE-Teleskop, das an einem benachbarten, tiefer gelegenen Standort betrieben wird, ist APEX die erste und größte Sub-Millimeter-Einrichtung unter südlichem Himmel. Mit seiner präzisen Antenne und dem großen Sammelbereich wird es an diesem außergewöhnlichen Ort einen beispiellosen Zugang zu einem ganz neuen Bereich astronomischer Beobachtungen ermöglichen. Tatsächlich eröffnet die Millimeter- und Submillimeter-Astronomie aufregende neue Möglichkeiten bei der Untersuchung der ersten Galaxien, die sich im Universum gebildet haben, und der Entstehungsprozesse von Sternen und Planeten. APEX wird es Astronomen unter anderem ermöglichen, die Chemie und die physikalischen Bedingungen von Molekülwolken zu untersuchen, also dichten Gas- und Staubregionen, in denen neue Sterne entstehen.
APEX tritt in die Fußstapfen des 15m Swedish-ESO Submillimeter Telescope (SEST), das von 1987 bis 2003 an der ESO La Silla in Zusammenarbeit zwischen der ESO und dem Onsala Space Observatory betrieben wurde. SEST arbeitet im Wellenlängenbereich von 0,8 bis 3 mm. Catherine Cesarsky, Generaldirektorin der ESO: „SEST war lange Zeit das einzige Instrument seiner Art auf der Südhalbkugel. Damit haben die ESO und unsere Mitarbeiter wertvolle operative Erfahrungen in Bezug auf bodengestützte Beobachtungen im nicht-optischen Spektralbereich gesammelt. Mit APEX bieten wir der ESO-Community eine äußerst aufregende neue Einrichtung, die ALMA den Weg ebnen wird.“
Wie der Name schon sagt, ist APEX der Wegbereiter zum ALMA-Projekt. Es handelt sich tatsächlich um eine modifizierte ALMA-Prototypantenne und befindet sich am zukünftigen Standort des ALMA-Observatoriums. ALMA soll aus einem riesigen Array von 12-m-Antennen bestehen, die durch Basislinien von bis zu 14 km getrennt sind, und voraussichtlich Ende des Jahrzehnts in Betrieb gehen. Es wird die Apertursynthesetechniken der Radioastronomie in die Submillimeter-Astronomie bringen, wodurch präzise Bildgebung auf Winkelskalen im Sub-Bogensekundenbereich ermöglicht wird und das ESO VLT/VLTI-Observatorium so gut ergänzt wird.
Um mit den kürzeren Submillimeter-Wellenlängen arbeiten zu können, präsentiert APEX eine Oberfläche von außergewöhnlich hoher Qualität: Nach einer Reihe von hochpräzisen Justierungen konnte das APEX-Projektteam die Oberfläche des Spiegels mit bemerkenswerter Präzision justieren: über den 12m Durchmesser der Antenne beträgt die Abweichung von der perfekten Parabel jetzt weniger als 17 Tausendstel Millimeter. Das ist weniger als ein Fünftel der durchschnittlichen Dicke eines menschlichen Haares!
„Aus technischer Sicht ist APEX bereits ein großer Erfolg und übertrifft mit seiner Leistung unsere Erwartungen“, sagt APEX-Projektleiter Rolf Gösten. „Dies war nur möglich dank der hochengagierten Teams des Konstrukteurs, des MPIfR und des APEX-Projekts, deren endlose Arbeitsstunden, oft in großer Höhe, dieses Projekt Wirklichkeit werden ließen.“
Parallel zum Bau und der Inbetriebnahme des APEX-Teleskops wurde ein anspruchsvolles Spitzentechnologieprogramm gestartet, um die bestmöglichen Detektoren für diese herausragende Anlage bereitzustellen. Für seine ersten Beobachtungen wurde APEX mit hochmodernen Sub-Millimeter-Spektrometern ausgestattet, die von der MPIfR-Abteilung für Sub-Millimeter-Technologie entwickelt wurden, und kürzlich mit dem ersten Facility-Empfänger, der an der Chalmers University (OSO) gebaut wurde.
APEX ist eine Kooperation zwischen dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie (MPIfR), dem Onsala Space Observatory (OSO) und der European Organization for Astronomical Research in the Southern Hemisphere (ESO). Das Teleskop wurde von der VERTEX Antennentechnik GmbH (Deutschland) im Auftrag des MPIfR entworfen und gebaut und basiert auf einem für das ALMA-Projekt konstruierten Antennenprototyp. Der Betrieb von APEX in Chajnantor wird der ESO anvertraut.
Hintergrundinformationen zur Submillimeter-Astronomie und zu den ersten APEX-Ergebnissen finden Sie als PDF-Dateien auf der APEX-Datenblätter Seite.
Originalquelle: ESO-Pressemitteilung