Studium, Ausbildung und Beruf

web uni-protokolle.de
 powered by
NachrichtenLexikonProtokolleBücherForenMittwoch, 22. Oktober 2014 

Infrarotastronomie


Dieser Artikel von Wikipedia ist u.U. veraltet. Die neue Version gibt es hier.
Die Infrarotastronomie untersucht mit der Infrarotstrahlung die astronomische Objekte aussenden. Diese Strahlung in einem Teil des elektromagnetischen Spektrums der vom menschlichen Auge nicht wahrgenommen kann.

Inhaltsverzeichnis

Beobachtungsbereich

Der infrarote Strahlungsbereich auch Wärmestrahlung genannt liegt zwischen dem optischen (< nm) und dem Submillimeter-Bereich (> 300 μm) wird in drei Bereiche unterteilt dem
  • Nah-Infrarot (ca. 700 nm - 4 μm)
  • Mittel-Infrarot (4 - 40 μm)
  • Fern-Infrarot (40 - 300 μm)
die genauen Grenzen sowohl des Infrarotbereichs auch der Teilbereiche variieren jedoch bei verschiedenen

Beobachtungsinstrumente

Infrarotstrahlung wird von der Erdatmosphäre sehr absorbiert nur unterhalb 1 μm und in kleinen Fenstern bis etwa 40 μm ist Beobachtung mit erdgebundenen Teleskopen möglich (z.B. Mauna-Kea-Observatorium ). Um die Beobachtungsmöglichkeiten zu verbessern wurden seit den 1960ern Infrarotteleskope in hochfliegenden Ballons und ballistischen seit den 1970ern werden auch hochfliegende Flugzeuge (z.B. KAO) und seit den 1980ern vermehrt Satelliten (z.B. IRAS SST ) verwendet.

Die Instrumente der optischen Astronomie können auch in der Infrarotastronomie verwendet sie müssen jedoch stark gekühlt werden. Dies notwendig da die Wärmestrahlung der Instrumente stärker als die schwacher astronomischer Strahlungsquellen.

Es werden häufig thermische Detektoren ( Bolometer ) eingesetzt die nicht die Strahlung selbst die durch die Strahlung erzeugte Wärmeenergie im nachweisen.

Geschichtliche Entwicklung

Nachdem William Herrschel 1800 die Infrarotstrahlung entdeckt hat konnte Charles Smyth 1856 erstmals eine infrarote Komponente im Spektrum Mondlichts nachweisen. William Coblentz führte ab 1915 Spektraluntersuchungen an 110 Sternen durch und seitdem als Begründer der Infrarotspektroskopie .

1963 wurden mit den ersten Ballonmissionen Infrarotbeobachtungen Mars durchgeführt und bereits 1967 wurde mit einer Serie von Raketenflügen erste Infrarotkartierung des gesamten Himmels durchgeführt hierbei bei einer Gesamtbeobachtungszeit von nur 30 Minuten als 2000 Infrarotquellen entdeckt. Im gleichen Jahr auch das Mauna-Kea-Observatorium gegründet das auch heute die größten Infrarotteleskope beherbergt. Anfang der 70er wurde ein militärischer C-141A Transportjet zu einem umgebaut das ab 1974 als KAO ( K uiper A irborne O bservatory ) Beobachtungen in 14 km Höhe durchführte.

Der große Durchbruch der Infrarotastronomie kam in den 80ern mit den ersten Satellitenmissionen. 1983 wurde IRAS ( I nfra R ed A stronomical S atellite ) gestartet mit dem mehr als 500.000 detektiert werden konnten. 1989 begann die Untersuchung der kosmischen Hintergrundstrahlung mit COBE ( CO smic B ackground E xplorer ) und 1990 wurde ISO ( I nfrared S pace O bservatory ) gestartet. 1997 folgten 2MASS ( Two M icron A ll- S ky S urvey ) und die Aufrüstung des Hubble-Teleskops mit NICMOS ( N ear I nfra-Red C amera and M ulti- O bject S pectrometer ) 2003 wurde das derzeit leistungsfähigste Infrarotteleskop SST S pitzer S pace T elescope ) gestartet.

Beobachtungsobjekte

Der Schwerpunkt der Infrarotastronomie liegt bei Objekten (< 1000 K) die sich in Spektralbereichen kaum beobachten lassen. Da IR-Strahlung im zum optischen Bereich Staubwolken durchdringt deren Partikelgröße als die Wellenlänge ist können auch Objekte oder hinter diesen Wolken beobachtet werden.

Im Sonnensystem

Zu den kühlen Untersuchungsobjekten in unserem Sonnensystem gehört alles außer der Sonne selbst von IRAS wurden z.B. einige Asteroiden und Kometen sowie drei Staubbänder im Bereich des Asteroidengürtels entdeckt. Neben einem Band in der Ekliptik liegen die beiden anderen 10° über unter der Ekliptik. Der Staub dieser Bänder vermutlich durch Kollissionen innerhalb des Asteroidengürtels entstanden.

Vergleich des Zentrums der Milchstraße bei verschiedenen

In der Milchstraße

Die wichtigsten Untersuchungsobjekte in der Milchstraße sind Sternentstehungsgebiete und das Milchstraßenzentrum die dichten Staubwolken umgeben sind aber es können zirkumstellare Staubscheiben und rote Riesenstern beobachtet werden.

Von IRAS wurde auch eine diffuse und filamentartige Staubwolken entdeckt die nicht wie Sterne in der Ebene der Milchstraße konzentriert sondern sich bis in hohe galaktische Breiten

Außerhalb unserer Milchstraße

Besonders wichtige Objekte sind auch Starburst -Galaxien die im Gegensatz zur Milchstraße und meisten anderen Galaxien bis zu 99% ihrer Gesamt leuchtkraft im Fern-Infrarot abstrahlen. Diese Galaxien entstehen Kollissionen mit anderen Galaxien und besitzen aufgrund Wechselwirkungen eine sehr hohe Sternentstehungsrate.

Infrarotspektroskopie

Die meisten chemischen Elemente und Verbindungen haben sehr viele Strahlungsübergänge Infraroten durch eine genaue Untersuchung dieser Linien man nicht nur Informationen darüber welche Elemente Moleküle vorhanden sind sondern auch über ihre Diese Informationen kann man nur mittels Infrarotastronomie da man vor allem komplexere Verbindungen nur kühleren Umgebungen vorfindet die im optischen kaum sind.

Zusammenfassung und Ausblick

Seit den 1980ern hat die Infrarotastronomie durch die Satellitenmissionen Fortschritte zum Verständnis unseres Universums geliefert. Die der nächsten Jahre umfassen das Flugzeug-Teleskop SOFIA S tratospheric O bservatory for I nfrared A stronomy 2004 ) und die Satelliten Planck (2007) James Space Telescope (2010) und TPF ( T errestial P lanet F inder 2012) mit dem erstmals die direkte exosolarer Planeten möglich sein könnte.

siehe auch: Portal Astronomie

Weblinks



Bücher zum Thema Infrarotastronomie

Dieser Artikel von Wikipedia unterliegt der GNU FDL.

ImpressumLesezeichen setzenSeite versendenSeite drucken

HTML-Code zum Verweis auf diese Seite:
<a href="http://www.uni-protokolle.de/Lexikon/Infrarotastronomie.html">Infrarotastronomie </a>