Ein internationales Forschungsteam hat die detailreichste Radiokarte des Nordhimmels veröffentlicht, eine bemerkenswerte Leistung, die auf über einem Jahrzehnt Beobachtungen mit dem Radioteleskop LOFAR basiert. In dieser umfassenden Analyse wurden 13,7 Millionen kosmische Radioquellen erfasst, die größtenteils aus aktiven Galaxien und supermassiven schwarzen Löchern bestehen. Dies ist die größte Sammlung an Radioquellen bisher und bietet eine fundierte Grundlage für die kosmologische Forschung und die Analyse der galaktischen Strukturen im Universum.

Die Ergebnisse dieser umfangreichen Studie, die in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht wurden, kombinieren die Bemühungen namhafter Institutionen wie der Universitäten Hamburg, Bielefeld, Bochum, Würzburg sowie der Thüringer Landessternwarte und des Jülicher Supercomputing Centers. Die Bielefelder Forschenden nahmen dabei eine zentrale Rolle ein, insbesondere in der Überprüfung der Genauigkeit der Himmelskarte, die unter dem Namen LOFAR Two-metre Sky Survey (LoTSS) bekannt ist.

Beobachtungen und Technologie

Die Datenauswertung dauerte fast 13.000 Stunden und war aufwendig, da die Datenverarbeitung insgesamt 18,6 Petabyte an Informationen benötigte und über 20 Millionen Stunden Rechenzeit in Anspruch nahm. Für die Analyse dieser riesigen Datenmenge kam der Hochleistungsrechner JUWELS zum Einsatz, einer der schnellsten Supercomputer, die heute zur Verfügung stehen.

LOFAR, die Internationale Low-Frequency Array, ist eines der leistungsstärksten Radioteleskope weltweit und erschließt einen wenig erforschten Bereich des elektromagnetischen Spektrums im niedrigen Frequenzbereich. Durch seine transformative Fähigkeit, die Umfragegeschwindigkeit signifikant zu erhöhen, soll LOFAR ein besseres Verständnis über Galaxien, Galaxienhaufen und aktive galaktische Kerne (AGN) ermöglichen. In Deutschland betreiben bereits elf Universitäten und Forschungszentren sechs LOFAR-Stationen, ein Zeichen für die nationale Bedeutung des Projekts.

Einzigartige Entdeckungen

Die neue Himmelskarte wird der wissenschaftlichen Community zur Verfügung gestellt und enthält interaktive Karten sowie Kataloge mit 590 Terabyte Rohdaten. Dies ermöglicht Hunderte von weiterführenden astronomischen Studien. Neben den aufgezählten galaktischen Entitäten hat die Forschung auch seltene Objekte wie Galaxien mit starker Sternentstehung sowie verschmelzende Galaxienhaufen katalogisiert.

Ein bedeutendes Ziel dieser Analyse ist es, kosmologische Fragen zu beantworten, die unter anderem die Hubble-Tension und das Verständnis dunkler Energie betreffen. Koordiniert wird das kosmologische Team von Dominik Schwarz, dessen Forschungssicht auf die Verbindung zwischen den gesichteten Daten und der Entwicklung des Universums abzielt.

In den letzten 60 Jahren hat sich die Astronomie, speziell in der Radiowellenforschung, kontinuierlich weiterentwickelt. Die neuen, verbesserten Instrumente wie LOFAR könnten die Richtung dieser Forschungsrichtung erheblich reformieren. Der erschlossene Datensatz aus LOFAR wird nicht nur in Deutschland, sondern auch international in verschiedenen Forschungsverbünden von erheblichem Wert sein.

Die Veröffentlichung der LOFAR-Daten ist ein Meilenstein in der Radiosternkunde und bietet Forschern weltweit ein wertvolles Werkzeug zur Erforschung der geheimnisvollen und oft unsichtbaren Phänomene im Universum. Bielefeld, LOFAR Surveys, und MyScience haben dazu beigetragen, diese wertvollen Informationen für die Gemeinschaft zugänglich zu machen.