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Ultraviolettastronomie Die widmet sich der Untersuchung astronomischer Objekte im Bereich der Ultraviolettstrahlung UV I

Ultraviolettastronomie

Die Ultraviolettastronomie widmet sich der Untersuchung astronomischer Objekte im Bereich der Ultraviolettstrahlung (UV). In der Astronomie wird elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen etwa 10 und 380 Nanometer (nm) als ultraviolett bezeichnet. Dieser Wellenlängenbereich wird im Allgemeinen weiter unterteilt in das nahe UV (NUV, 200 bis 380 nm), das ferne UV (FUV, 100 bis 200 nm) und das extreme UV (EUV, 10 bis 100 nm). Kurzwellig schließt sich die Röntgenastronomie an den UV-Bereich an.

Geschichte Bearbeiten

Da die UV-Strahlung schon zu einem großen Teil in der Stratosphäre absorbiert wird, hauptsächlich durch den Sauerstoff bzw. das Ozon, ist eine Beobachtung durch Bodenstationen – auch von Bergen aus – nicht möglich. Anfangs wurden Messungen im nahen UV-Bereich bis etwa 200 nm Wellenlänge von Forschungsballons aus durchgeführt, die bis in Höhen von etwa 45 km vordringen konnten. Ab 1962 war mit Hilfe der insgesamt acht Orbiting-Solar-Observatory-Satelliten eine Beobachtung mit Hilfe von Satelliten möglich, wobei diese allerdings nur der Sonnenbeobachtung dienten. Ab 1972 bestand mit Copernicus und ähnlichen europäischen Satelliten auch die Möglichkeit, andere Objekte unter anderem im UV-Bereich zu beobachten. Allerdings gewann die Ultraviolettastronomie erst stark an Bedeutung, als von 1978 bis 1996 der International Ultraviolet Explorer (IUE) für fast zwei Jahrzehnte zur Verfügung stand, ebenso hat das Hubble-Weltraumteleskop UV-Instrumente an Bord und ermöglichte eine erneute Verbesserung der Ergebnisse. 2003 wurde mit GALEX ein weiterer Satellit zur Beobachtung im Ultravioletten gestartet. Die Forscher erhielten dadurch Zugang zu Licht mit Wellenlängen bis herunter zu 105 nm, was der speziellen Spiegelbeschichtung von Copernicus zu verdanken ist. Gewöhnliche Beschichtungen der in Hochleistungsteleskopen verwendeten Spiegel werden unterhalb von 160 nm opak. Deshalb hat man bei diesem Satelliten eine Beschichtung aus LiF gewählt, die allerdings hygroskopisch ist und daher vor dem Start im feuchten Klima Floridas Schwierigkeiten machte. Ein weiteres Vordringen in Bereiche kürzerer Wellenlängen bis zu 10 nm ist nur mit einem streifenden Einfall des Lichtes auf die Spiegel des Teleskops möglich.

Bedeutung Bearbeiten

Der UV-Bereich eignet sich unter anderem besonders zur Untersuchung heißer Sterne, die im UV intensiv strahlen. Ebenso gibt es Arten extragalaktischer Objekte mit intensiver UV-Strahlung. Neben den Objekten selbst kann auch die interstellare Materie zwischen der Erde und dem beobachteten Objekt gut untersucht werden, da im UV-Bereich zahlreiche interstellare Absorptionslinien existieren. So absorbiert diese die Strahlung unterhalb von 91,2 nm Wellenlänge sehr stark, weil bei dieser Energie der Wasserstoff in den H-II-Gebieten ionisiert wird. Durchlässig werden diese Gebiete wieder für Licht mit Wellenlängen von etwa 10 nm – ein Bereich, der noch erforscht werden muss. Im Gegensatz zu den anderen modernen Zweigen der Astronomie, wie der Röntgen-, Radio- und Infrarotastronomie hat man mit der UV-Astronomie nicht in erster Linie neuartige Objekte wie etwa Röntgenquellen oder kalte Protosterne entdeckt. Vielmehr wird sie mit den Methoden der optischen Astronomie betrieben und es werden in erster Linie spektroskopische Untersuchungen zur physikalischen Zusammensetzung oder Radialgeschwindigkeit insbesondere heißer Sterne durchgeführt. Der Vorteil gegenüber der optischen Astronomie liegt hier in der großen Anzahl von Spektrallinien in diesem Wellenlängenbereich auch bei den im Universum häufig vorkommenden Elementen wie zum Beispiel die bekannte Lyman-Serie. Mit Hilfe der Ultraviolettastronomie gelang es, deutlich mehr über Gasflüsse um heiße Sterne und in Doppelsternsystemen zu erfahren. Aber auch innerhalb unseres Sonnensystems konnten mit Daten aus Ultraviolettbeobachtungen neue Erkenntnisse gewonnen werden. So konnte man durch die Untersuchung des durch den Sonnenwind ionisierten Gases im Schweif von Kometen deren Beschaffenheit bestimmen. Weiterhin konnte die Zusammensetzung der Atmosphären von Planeten – z. B. von der Venus – genauer erforscht werden.

Bisher gestartete Ultraviolett-Weltraumteleskope Bearbeiten

Bezeichnung Jahr Bemerkungen
Orbiting Solar Observatory OSO-1 bis OSO-8 1962–1978 8 Satelliten für Sonnenbeobachtung
Orbiting Astronomical Observatory 3 (Copernicus) 1972–1981
Astronomische Nederlandse Satelliet (ANS) 1974–1977 Auch Röntgenteleskop
International Ultraviolet Explorer (IUE) 1978–1996
Astron 1983–1989
Hopkins Ultraviolet Telescope (HUT) 1990 und 1995 Teil der Shuttle-Missionen Astro-1 und -2
Ultraviolet Imaging Telescope (UIT) 1990 und 1995 Teil der Shuttle-Missionen Astro-1 und -2
Wisconsin Ultraviolet Photo-Polarimeter Experiment (WUPPE) 1990 und 1995 Teil der Shuttle-Missionen Astro-1 und -2
ROSAT 1990–1999 Vorwiegend Röntgenastronomie
Hubble-Weltraumteleskop (HST) Seit 1990 Auch für sichtbares Licht und nahes Infrarot
Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) seit 1995 Sonnenbeobachtung, auch andere Wellenlängenbereiche
Extreme Ultraviolet Explorer (EUVE) 1992–2001
ORFEUS 1993 und 1996 Teil der Shuttle-Missionen STS-51 und -80
TRACE 1998–2010 Sonnenbeobachtung
Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE) 1999–2007
CHIPSat 2003–2008
Galaxy Evolution Explorer (GALEX) seit 2003
Swift seit 2004 Lokalisierung von Gammablitzen, auch Röntgenstrahlung und sichtbares Licht

Literatur Bearbeiten

  • Lars L. Christensen, et al.: Verborgenes Universum. Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-40868-9.
  • Martin A. Barstow, et al.: Extreme ultraviolet astronomy. Cambridge University Press, Cambridge 2003, ISBN 0-521-58058-7.
  • George Sonneborn: Astrophysics in the far ultraviolet. Astronomical Society of the Pacific, San Francisco 2006, ISBN 1-58381-216-4.
  • J. E. Drew: New developments in x-ray and ultraviolet astronomy. Pergamon Press, Oxford 1995, ISBN 0-08-042623-9.
  • Jon A. Morse: Ultraviolet optical space astronomy beyond HST. Astronomical Soc. of the Pacific, San Francisco 1999, ISBN 1-886733-85-6.

Weblinks Bearbeiten

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Die Ultraviolettastronomie widmet sich der Untersuchung astronomischer Objekte im Bereich der Ultraviolettstrahlung UV In der Astronomie wird elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlange zwischen etwa 10 und 380 Nanometer nm als ultraviolett bezeichnet Dieser Wellenlangenbereich wird im Allgemeinen weiter unterteilt in das nahe UV NUV 200 bis 380 nm das ferne UV FUV 100 bis 200 nm und das extreme UV EUV 10 bis 100 nm Kurzwellig schliesst sich die Rontgenastronomie an den UV Bereich an Inhaltsverzeichnis 1 Geschichte 2 Bedeutung 3 Bisher gestartete Ultraviolett Weltraumteleskope 4 Literatur 5 WeblinksGeschichte BearbeitenDa die UV Strahlung schon zu einem grossen Teil in der Stratosphare absorbiert wird hauptsachlich durch den Sauerstoff bzw das Ozon ist eine Beobachtung durch Bodenstationen auch von Bergen aus nicht moglich Anfangs wurden Messungen im nahen UV Bereich bis etwa 200 nm Wellenlange von Forschungsballons aus durchgefuhrt die bis in Hohen von etwa 45 km vordringen konnten Ab 1962 war mit Hilfe der insgesamt acht Orbiting Solar Observatory Satelliten eine Beobachtung mit Hilfe von Satelliten moglich wobei diese allerdings nur der Sonnenbeobachtung dienten Ab 1972 bestand mit Copernicus und ahnlichen europaischen Satelliten auch die Moglichkeit andere Objekte unter anderem im UV Bereich zu beobachten Allerdings gewann die Ultraviolettastronomie erst stark an Bedeutung als von 1978 bis 1996 der International Ultraviolet Explorer IUE fur fast zwei Jahrzehnte zur Verfugung stand ebenso hat das Hubble Weltraumteleskop UV Instrumente an Bord und ermoglichte eine erneute Verbesserung der Ergebnisse 2003 wurde mit GALEX ein weiterer Satellit zur Beobachtung im Ultravioletten gestartet Die Forscher erhielten dadurch Zugang zu Licht mit Wellenlangen bis herunter zu 105 nm was der speziellen Spiegelbeschichtung von Copernicus zu verdanken ist Gewohnliche Beschichtungen der in Hochleistungsteleskopen verwendeten Spiegel werden unterhalb von 160 nm opak Deshalb hat man bei diesem Satelliten eine Beschichtung aus LiF gewahlt die allerdings hygroskopisch ist und daher vor dem Start im feuchten Klima Floridas Schwierigkeiten machte Ein weiteres Vordringen in Bereiche kurzerer Wellenlangen bis zu 10 nm ist nur mit einem streifenden Einfall des Lichtes auf die Spiegel des Teleskops moglich Bedeutung BearbeitenDer UV Bereich eignet sich unter anderem besonders zur Untersuchung heisser Sterne die im UV intensiv strahlen Ebenso gibt es Arten extragalaktischer Objekte mit intensiver UV Strahlung Neben den Objekten selbst kann auch die interstellare Materie zwischen der Erde und dem beobachteten Objekt gut untersucht werden da im UV Bereich zahlreiche interstellare Absorptionslinien existieren So absorbiert diese die Strahlung unterhalb von 91 2 nm Wellenlange sehr stark weil bei dieser Energie der Wasserstoff in den H II Gebieten ionisiert wird Durchlassig werden diese Gebiete wieder fur Licht mit Wellenlangen von etwa 10 nm ein Bereich der noch erforscht werden muss Im Gegensatz zu den anderen modernen Zweigen der Astronomie wie der Rontgen Radio und Infrarotastronomie hat man mit der UV Astronomie nicht in erster Linie neuartige Objekte wie etwa Rontgenquellen oder kalte Protosterne entdeckt Vielmehr wird sie mit den Methoden der optischen Astronomie betrieben und es werden in erster Linie spektroskopische Untersuchungen zur physikalischen Zusammensetzung oder Radialgeschwindigkeit insbesondere heisser Sterne durchgefuhrt Der Vorteil gegenuber der optischen Astronomie liegt hier in der grossen Anzahl von Spektrallinien in diesem Wellenlangenbereich auch bei den im Universum haufig vorkommenden Elementen wie zum Beispiel die bekannte Lyman Serie Mit Hilfe der Ultraviolettastronomie gelang es deutlich mehr uber Gasflusse um heisse Sterne und in Doppelsternsystemen zu erfahren Aber auch innerhalb unseres Sonnensystems konnten mit Daten aus Ultraviolettbeobachtungen neue Erkenntnisse gewonnen werden So konnte man durch die Untersuchung des durch den Sonnenwind ionisierten Gases im Schweif von Kometen deren Beschaffenheit bestimmen Weiterhin konnte die Zusammensetzung der Atmospharen von Planeten z B von der Venus genauer erforscht werden Bisher gestartete Ultraviolett Weltraumteleskope BearbeitenBezeichnung Jahr BemerkungenOrbiting Solar Observatory OSO 1 bis OSO 8 1962 1978 8 Satelliten fur SonnenbeobachtungOrbiting Astronomical Observatory 3 Copernicus 1972 1981Astronomische Nederlandse Satelliet ANS 1974 1977 Auch RontgenteleskopInternational Ultraviolet Explorer IUE 1978 1996Astron 1983 1989Hopkins Ultraviolet Telescope HUT 1990 und 1995 Teil der Shuttle Missionen Astro 1 und 2Ultraviolet Imaging Telescope UIT 1990 und 1995 Teil der Shuttle Missionen Astro 1 und 2Wisconsin Ultraviolet Photo Polarimeter Experiment WUPPE 1990 und 1995 Teil der Shuttle Missionen Astro 1 und 2ROSAT 1990 1999 Vorwiegend RontgenastronomieHubble Weltraumteleskop HST Seit 1990 Auch fur sichtbares Licht und nahes InfrarotSolar and Heliospheric Observatory SOHO seit 1995 Sonnenbeobachtung auch andere WellenlangenbereicheExtreme Ultraviolet Explorer EUVE 1992 2001ORFEUS 1993 und 1996 Teil der Shuttle Missionen STS 51 und 80TRACE 1998 2010 SonnenbeobachtungFar Ultraviolet Spectroscopic Explorer FUSE 1999 2007CHIPSat 2003 2008Galaxy Evolution Explorer GALEX seit 2003Swift seit 2004 Lokalisierung von Gammablitzen auch Rontgenstrahlung und sichtbares LichtLiteratur BearbeitenLars L Christensen et al Verborgenes Universum Wiley VCH Weinheim 2009 ISBN 978 3 527 40868 9 Martin A Barstow et al Extreme ultraviolet astronomy Cambridge University Press Cambridge 2003 ISBN 0 521 58058 7 George Sonneborn Astrophysics in the far ultraviolet Astronomical Society of the Pacific San Francisco 2006 ISBN 1 58381 216 4 J E Drew New developments in x ray and ultraviolet astronomy Pergamon Press Oxford 1995 ISBN 0 08 042623 9 Jon A Morse Ultraviolet optical space astronomy beyond HST Astronomical Soc of the Pacific San Francisco 1999 ISBN 1 886733 85 6 Weblinks BearbeitenUltraviolet Waves NASA The Sun in Extreme Ultraviolet Light INTRODUCTION TO ULTRAVIOLET ASTRONOMY Memento vom 1 Marz 2013 im Internet Archive University of VirginiaBeobachtende Astronomie bei verschiedenen Wellenlangen Radioastronomie Radarastronomie Infrarotastronomie Visuelle Astronomie Ultraviolettastronomie Rontgenastronomie Gammaastronomie Normdaten Sachbegriff GND 4186737 3 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Ultraviolettastronomie amp oldid 222520583