Lauschen in die Tiefen des Universums
Das menschliche Auge nimmt vom Universum nur einen winzigen Ausschnitt wahr, nämlich das sichtbare Licht. Doch der Kosmos sendet seine Botschaften in einem weit breiteren Spektrum aus, und ein großer Teil davon sind Radiowellen. Die Radioastronomie macht sich genau das zunutze. Statt Licht aufzufangen, empfangen speziell ausgerichtete Antennen und Parabolspiegel elektromagnetische Strahlung im Radiobereich, die von Sternen, Gaswolken, Galaxien und sogar den Überresten von Sternexplosionen ausgesendet wird. So wird ein völlig anderes, unsichtbares Universum hörbar und messbar. Mit optischen Teleskopen bliebe es für immer verborgen.
Eines der bekanntesten Signale der Radioastronomie ist die sogenannte 21-Zentimeter-Linie, die von neutralem Wasserstoff ausgesendet wird, dem häufigsten Element im Universum. Durch die Messung dieser charakteristischen Wellenlänge lässt sich die Verteilung von Wasserstoffgas in unserer Galaxis kartieren, Rotationsbewegungen der Milchstraße nachverfolgen und sogar die Struktur der Spiralarme sichtbar machen. Was einst großen Radioobservatorien vorbehalten war, ist heute dank erschwinglicher Empfänger und moderner Software auch im Bereich der Amateurastronomie möglich geworden.
Die Milchstraße im Radiolicht
Wie man mit der 21-cm-Linie in die Milchstraße hineinhört und ihre Spiralarme findet, zeigt die Animation anhand eines vereinfachten Modells unserer Galaxis.
- Wasserstoff funkt. Neutrale Wasserstoffatome senden ganz schwache Radiowellen mit genau 21 cm Wellenlänge aus, das sind 1420 MHz. Weil Wasserstoff überall zwischen den Sternen schwebt, „leuchtet“ die ganze Milchstraße in diesem Licht.
- Durch den Staub hindurch. Anders als sichtbares Licht durchdringen Radiowellen die Staubwolken der Milchstraße. Die Antenne empfängt Gas aus allen Spiralarmen entlang der Blickrichtung, bis auf die andere Seite der Galaxis.
- Bewegung verschiebt die Frequenz. Die Gaswolken kreisen wie die Sonne um das Zentrum der Milchstraße. Je nach Lage bewegen sie sich auf uns zu (blau) oder von uns weg (rot), und ihr Signal verschiebt sich durch den Dopplereffekt.
- Jeder Gipfel ein Spiralarm. Durchquert der Blick mehrere Spiralarme, zeigt das Signal mehrere Gipfel. Dreht man die Antenne Schritt für Schritt um den Himmel, lassen sich so die Drehung und die Spiralarme unserer Galaxis vermessen.
Wie man zwei Antennen zu einem gemeinsamen, viel schärferen Teleskop verbindet, zeigt unser Projekt Interferometer in vier interaktiven Animationen.
An der NOE Volkssternwarte erkunden wir dieses unsichtbare Fenster zum Universum mit eigenen Radioempfängern und werten die gewonnenen Signale systematisch aus. Ob beim Empfang kosmischer Wasserstoffstrahlung oder beim Aufspüren von Meteorrauschen, die Radioastronomie eröffnet auch abseits klarer Nächte eine spannende Möglichkeit, dem Universum zu lauschen. Denn das All sendet unaufhörlich. Man muss nur das richtige Instrument besitzen, um zuzuhören.
