{"id":170304,"date":"2019-04-25T18:02:10","date_gmt":"2019-04-25T16:02:10","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=170304"},"modified":"2019-04-25T18:02:10","modified_gmt":"2019-04-25T16:02:10","slug":"sofia-fliegende-sternwarte-aeltestes-molekuel-universum","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/sofia-fliegende-sternwarte-aeltestes-molekuel-universum\/","title":{"rendered":"Fliegende Sternwarte SOFIA entdeckt \u00e4ltestes Molek\u00fcl des Universums"},"content":{"rendered":"<p>Die Frage, wie es mit unserem Universum unmittelbar nach dem Urknall weiterging und wie sich im Laufe der Zeit Leben entwickelte, besch\u00e4ftigt die Menschen seit Urzeiten. Daher war die erste chemische Verbindung seit dem Big Bang das Objekt jahrelanger Suche. Aus Laboruntersuchungen kannten Forscher das Molek\u00fcl Heliumhydrid-Ion (HeH+) bereits seit fast 100 Jahren, im Weltall war es bisher trotz aufwendiger Suche nicht auffindbar. Das hatte zur Folge, dass s\u00e4mtliche damit verbundenen chemischen Modellrechnungen angezweifelt wurden. Bis jetzt.<\/p>\n<p>Mit Hilfe des Flugzeugobservatoriums <a href=\"https:\/\/www.dlr.de\/rd\/desktopdefault.aspx\/tabid-2448\/3635_read-21374\/\">SOFIA<\/a> (Stratosph\u00e4ren Observatorium f\u00fcr Infrarot-Astronomie) ist es einem internationalen Forscherteam unter der Leitung von Rolf G\u00fcsten vom <a href=\"https:\/\/www.mpifr-bonn.mpg.de\/\">Bonner Max-Planck-Institut f\u00fcr Radioastronomie<\/a> (MPIfR) nun gegl\u00fcckt, HeH+ in Richtung des Planetarischen Nebels NGC 7027 eindeutig nachzuweisen. Die Ergebnisse wurden im aktuellen Magazin <em><a href=\"https:\/\/www.nature.com\/articles\/s41586-019-1090-x\">Nature<\/a><\/em> ver\u00f6ffentlicht.<\/p>\n<p>\u201eIm vergangenen Jahrzehnt setzte man gro\u00dfe Hoffnungen in die Weltraumobservatorien \u201aSpitzer\u2018 (<a href=\"https:\/\/www.nasa.gov\/\">NASA<\/a>, gestartet 2003) und \u201aHerschel\u2018 (<a href=\"https:\/\/www.esa.int\/\">ESA<\/a>, gestartet 2009), aber keines der Teleskope war in der Lage, dieses Molek\u00fcl zu detektieren\u201c, sagt Anke Pagels-Kerp, Abteilungsleiterin Extraterrestrik im <a href=\"https:\/\/www.dlr.de\">DLR<\/a> Raumfahrtmanagement in Bonn. \u201eMit SOFIA haben wir den Nachweis erbracht, dass dieses Molek\u00fcl sich tats\u00e4chlich in Planetarischen Nebeln bilden kann. Derzeit gibt es kein anderes Teleskop, welches in diesen Wellenl\u00e4ngen beobachten kann. Das macht diese Beobachtungsplattform noch f\u00fcr viele Jahre einzigartig.\u201c<\/p>\n<figure id=\"attachment_170300\" aria-describedby=\"caption-attachment-170300\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignleft\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-170300\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/SOFIALuke_sn-600x338.jpg\" alt=\"SOFIA\" width=\"600\" height=\"338\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-170300\" class=\"wp-caption-text\">Fliegendes Infrarotobservatorium SOFIA\u00a9 DLR<\/figcaption><\/figure>\n<h3>Jahrzehntelange Suche erfolgreich abgeschlossen<\/h3>\n<p>HeH+ war eines der ersten Molek\u00fcle, das rund 300.000 Jahre nach dem Urknall entstand, als die extrem hohen Temperaturen im jungen Universum absanken, und die ersten chemischen Reaktionen in Gang kamen. \u201eDas Molek\u00fcl erz\u00e4hlt uns vom Beginn der Chemie in unserem Universum\u201c, so Bernd Klein vom MPIfR. Nachdem die Verbindung bereits 1925 im Labor nachgewiesen werden konnte, begann die Suche im Weltall in den 1970er Jahren. \u201eMit dem Nachweis im All ist nun eine jahrzehntelange Suche erfolgreich abgeschlossen. Mit diesem Fund erhoffen wir uns, die Fr\u00fchphase des Universums besser zu verstehen\u201c, so Klein weiter.<\/p>\n<p>Astrochemische Modelle deuteten schon Ende der 1970er Jahre darauf hin, dass HeH+ innerhalb unserer Milchstra\u00dfe vorhanden sein k\u00f6nnte. Die Wissenschaftler gingen damals davon aus, dass es am ehesten in Planetarischen Nebeln gefunden werden k\u00f6nnte, die sonnen\u00e4hnliche Sterne in der letzten Phase ihres Lebenszyklus aussto\u00dfen. \u201eDie energiereiche Strahlung, die dabei vom Zentralstern erzeugt wird, treibt Ionisationsfronten in die ausgesto\u00dfene H\u00fclle\u201c, erkl\u00e4ren die Forscher des DLR. Gem\u00e4\u00df der Modellrechnungen sollte sich das HeH+-Molek\u00fcl genau dort ausbilden.<\/p>\n<p>Gefunden werden konnte es bis jetzt trotzdem nicht. Ein Grund daf\u00fcr ist, dass das Molek\u00fcl am st\u00e4rksten in einer Spektrallinie bei einer charakteristischen Wellenl\u00e4nge von 0,149 mm strahlt (entsprechend einer Frequenz von 2,01 Terahertz), die Erdatmosph\u00e4re f\u00fcr alle bodengebundenen Observatorien in diesem Wellenl\u00e4ngenbereich aber komplett undurchl\u00e4ssig ist. Erst Dank des fliegenden Observatoriums SOFIA, das in einer Flugh\u00f6he von 13 bis 14 Kilometern und somit oberhalb der st\u00f6renden Atmosph\u00e4re operiert, kamen die Wissenschaftler dem Molek\u00fcl nun auf die Spur.<\/p>\n<p>\u201eSOFIA bietet die einzigartige M\u00f6glichkeit, jederzeit neueste Technologien einzusetzen\u201c, erl\u00e4utert Heinz Hammes, SOFIA-Projektleiter im DLR Raumfahrtmanagement. \u201eMit der aktuellen Weiterentwicklung des deutschen Instruments GREAT wurde dieser Nachweis von Helium-Hydrid nun erm\u00f6glicht. Dies unterstreicht die Wichtigkeit und Chance, auch in Zukunft neue Instrumente f\u00fcr SOFIA zu entwickeln.\u201c<\/p>\n<div style=\"width: 600px;\" class=\"wp-video\"><video class=\"wp-video-shortcode\" id=\"video-170304-1\" width=\"600\" height=\"338\" preload=\"metadata\" controls=\"controls\"><source type=\"video\/mp4\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/Sofia-Video-2_600.mp4?_=1\" \/><a href=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/Sofia-Video-2_600.mp4\">https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/Sofia-Video-2_600.mp4<\/a><\/video><\/div>\n<h3>Beginn der Chemie in unserem Universum<\/h3>\n<p>Die herausragende Bedeutung des HeH+-Molek\u00fcls ergebe sich laut DLR aus seiner Rolle bei der Entstehung des Universums: \u201eUngef\u00e4hr 300.000 Jahre nach dem Urknall erfolgte der Beginn aller Chemie\u201c, erkl\u00e4ren die Wissenschaftler. \u201eDie Temperatur im noch jungen Universum war zu diesem Zeitpunkt bereits unter einen Wert von zirka 3.700 Grad Celsius gefallen. Die im Urknall entstandenen Elemente wie Wasserstoff, Helium, Deuterium und Spuren von Lithium waren zun\u00e4chst aufgrund der hohen Temperaturen ionisiert. Sie rekombinierten sich im abk\u00fchlenden Universum wieder mit freien Elektronen, um so die ersten neutralen Atome zu erzeugen.\u201c<\/p>\n<p>Als erstes fand dieser Prozess bei Helium statt, w\u00e4hrend Wasserstoff zu diesem Zeitpunkt noch ionisiert war und in der Form von freien Protonen oder Wasserstoffkernen vorlag. Mit der Verbindung der Heliumatome zum Heliumhydrid-Ion HeH+ entstand so eine der ersten molekularen Verbindungen im Universum. Mit fortschreitender Rekombination habe das HeH+ dann mit den nun vorhandenen neutralen Wasserstoffatomen reagiert und so einen Pfad zur Entstehung von molekularem Wasserstoff und damit dem chemischen Beginn unseres Universums gebildet, erkl\u00e4ren die Wissenschaftler.<\/p>\n<p>\u201eMit den j\u00fcngsten Fortschritten in der Terahertz-Technologie ist es nun m\u00f6glich, hochaufl\u00f6sende Spektroskopie bei den erforderlichen ferninfraroten Wellenl\u00e4ngen durchzuf\u00fchren&#8221;, sagt Projektleiter Rolf G\u00fcsten. Als Ergebnis von Messungen mit dem GREAT-Spektrometer an Bord der fliegenden Sternwarte SOFIA k\u00f6nne das Team jetzt den eindeutigen Nachweis des HeH+-Molek\u00fcls in Richtung der H\u00fclle des Planetarischen Nebels NGC 7027 bekannt geben.<\/p>\n<figure id=\"attachment_170301\" aria-describedby=\"caption-attachment-170301\" style=\"width: 600px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-170301\" src=\"https:\/\/archive.ioplus.nl\/wp-content\/uploads\/2019\/04\/TeleskopGREAT_sn-600x338.jpg\" alt=\"SOFIA\" width=\"600\" height=\"338\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-170301\" class=\"wp-caption-text\">Teleskop GREAT \u00a9 DLR<\/figcaption><\/figure>\n<h3>SOFIA<\/h3>\n<p>Das Stratosph\u00e4ren Observatorium f\u00fcr Infrarot Astronomie ist ein Gemeinschaftsprojekt des Deutschen Zentrums f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) und der National Aeronautics and Space Administration (NASA). Die fliegende Sternwarte f\u00fcr den Empfang von Terahertz-Strahlung ist eine umgebaute Boeing 747, aus deren Rumpf in 12 bis 13 Kilometern Flugh\u00f6he ein Teleskop mit 2,7 Metern Durchmesser schauen kann.<\/p>\n<p>\u201eIn dieser H\u00f6he umgehen wir den st\u00f6renden Einfluss der Erdatmosph\u00e4re\u201c, betont Bernd Klein. Erst in dieser Umgebung sei es m\u00f6glich, den \u201eFingerabdruck\u201c des Helium-Molek\u00fcls im fernen Infrarotbereich, seine charakteristische Spektrallinie, zu beobachten. Ausschlaggebend bei der j\u00fcngsten Entdeckung war die Technologie des GREAT-Empf\u00e4ngers (German Receiver at Terahertz Frequencies) an Bord von SOFIA, der in Zusammenarbeit von mehreren deutschen Forschungsinstituten entwickelt wurde.<\/p>\n<p>Im Juni 2019 wird SOFIA in Neuseeland mit einem verbesserten upGREAT-Empf\u00e4nger zu einer weiteren Entdeckungsreise starten. \u201eWir gehen erneut auf Jagd nach wichtigen Elementen zum besseren Verst\u00e4ndnis des Universums\u201c, so Bernd Klein.<\/p>\n<p><strong>Das k\u00f6nnte sie auch interessieren:<\/strong><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/asteroiden-berechnung-groesse-ferner-sterne\/\">Asteroiden helfen bei der Berechnung der Gr\u00f6\u00dfe ferner Sterne<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/schwarzes-loch-einstein-bild\/\">Einstein hatte doch recht: Erstes Bild eines schwarzen Lochs<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/milchstrasse-gewicht-esa-hubble\/\">Die Milchstra\u00dfe wiegt 3 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 Tonnen<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/asteroiden-interstellar-oumuamua-planeten\/\">Sind driftende interstellare Brocken wie \u201eOumuamua\u201c Keimzellen f\u00fcr neue Planeten?<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/saturn-geheimnis-ravioli-kartoffel-mond\/\">Das Geheimnis hinter Saturns Ravioli- und Kartoffel-Monden<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/exoplanet-vlt-teleskop-gravity\/\">VLT-Teleskop der ESO zeigt Details eines st\u00fcrmischen Exoplaneten<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/orion-vlt-eso-kosmisch-fledermaus\/\">VLT der ESO fotografiert eine kosmische Fledermaus in der Dunkelheit<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/vlt-eso-blasen-brandneue-sterne\/\">VLT der ESO zeigt Blasen von brandneuen Sternen<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/hippocamp-neptun-mond-nicht-gebe\/\">Hippocamp \u2013 der Neptunmond, den es nicht geben d\u00fcrfte<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/planetarischer-nebel-vlt-eso\/\">VLT der ESO h\u00e4lt den letzten Atemzug eines Sterns fest<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/r-aquarii-todeskampf-stern\/\">R Aquarii \u2013 der Todeskampf eines Sterns<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/quasar-hubble-universum-entdeckung\/\">Hubble entdeckt den hellsten Quasar im fr\u00fchen Universum<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/hubble-triangulum-galaxie-sterne-bild\/\">Hubble-Panoramabild bietet Blick auf Milliarden Sterne der Triangulum-Galaxie<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/hubble-hinweise-mond-ausserhalb-sonnensystem\/\">Hubble findet weitere Hinweise auf einen Mond au\u00dferhalb des Sonnensystems<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/supererde-lebensfeindlich-kalt\/\">Supererde entdeckt \u2013 ein kalter, lebensfeindlicher Ort<\/a><br \/>\n<a href=\"https:\/\/innovationorigins.com\/de\/eso-teleskop-neugeboren-planet-pds-70\/\">ESO-Teleskop zeigt erstes best\u00e4tigtes Bild eines neugeborenen Planeten<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Die Frage, wie es mit unserem Universum unmittelbar nach dem Urknall weiterging und wie sich im Laufe der Zeit Leben entwickelte, besch\u00e4ftigt die Menschen seit Urzeiten. 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