Sonntag, 2. Januar 2011

Erfolgreiche Asteroidenjagd im Klassenzimmer

Das Pan-STARRS 1 Teleskop auf Hawaii, konzipiert als leistungsfähigster Asteroidenjäger der Welt, und Schüler in Deutschland und den USA haben acht Wochen lang gemeinsam nach Asteroiden gesucht – Felsbrocken mit Durchmessern zwischen einigen und einigen hundert Kilometern, die durch unser Sonnensystem fliegen. Jetzt, nach Abschluss des Projekts, haben die Schüler interessante Beobachtungen vorzuweisen: Bestätigungsbeobachtungen für vier „Near-Earth Objects“ (die der Erde vergleichsweise nahe kommen) und die Entdeckung von mehr als 170 Kandidatenobjekten, bei denen es sich um bislang unbekannte Asteroiden handeln könnte.
Wenn das Pan-STARRS 1-Teleskop (PS1), eines der leistungsfähigsten Durchmusterungsteleskope, die derzeit weltweit in Betrieb sind, den Nachthimmel durchsucht, dann schießt seine 1400-Megapixel-Kamera mehr als 500 Bilder pro Nacht. In der Zeit zwischen dem 25. Oktober und dem 21. Dezember 2010 landeten die dabei aufgenommenen Daten nicht nur auf den Computern der professionellen Astronomen, sondern auch in Klassenzimmern in den USA und Deutschland. Dort haben Schüler die Bilder genutzt, um die Bahnen bereits bekannter Asteroiden zu verfolgen und zu bestätigen, und um Kandidatenobjekte für bislang unbekannte Asteroiden zu entdecken. Ließ das Wetter in Hawaii keine Beobachtungen zu, kamen alternativ Daten eines Teleskops des Astronomical Research Institute (ARI) in Westfield im US-Bundesstaat Illinois zum Einsatz.

Über das Internet erhielten die teilnehmenden Schülergruppen eine Vielzahl von Reihenaufnahmen. Jede Reihenaufnahme zeigte eine bestimmte Himmelsregion, aufgenommen im Abstand von einer Stunde. In dieser Zeit würde sich ein Asteroid des so genannten Hauptgürtels relativ zu den fernen Hintergrundsternen merklich (in den vorliegenden Bildern um rund 100 Pixel) bewegen. Die Schüler durchsuchten die Bilder nach Objekten, bei denen sich diese Art von Bewegung zeigte, untersuchten, ob es sich dabei vielleicht um Artefakte handeln konnte, und meldeten ihre Ergebnisse an die International Astronomical Search Collaboration, die das Projekt koordiniert.

Bei einigen der interessantesten Beobachtungsobjekte handelte es sich um so genannte „Near-Earth Objects“ (NEOs): Asteroiden oder ähnliche Objekte, deren Umlaufbahnen sie ins innere Sonnensystem führen. Einige der NEOs könnten sich als potenzielle „Killerasteroiden“ auf Kollisionskurs mit unserem Heimatplaneten erweisen; solche Gefahrenquellen ausfindig zu machen ist eines der Hauptziele des PS1-Teleskops. Um die Umlaufbahn eines NEOs vorhersagen zu können, sind mindestens zwei Beobachtungen zu unterschiedlichen Zeiten nötig. Einige der Zweitbeobachtungen haben die Schüler im Rahmen dieses Projekts beigetragen. Katharina Stöckler (17 Jahre, 11. Schuljahr [Kursstufe 1] am Gymnasium Neckargemünd) erklärt: „Wir konnten eine ‚NEO confirmation’, eine Bestätigungsbeobachtung für den Asteroiden 2010 UR7 durchführen. Solche Beobachtungen sind äußerst wichtig, da sie zum einen die Existenz der potenziellen Gefahrenquelle bestätigen und es zum anderen ermöglichen, die Umlaufbahn des Asteroiden mit größerer Genauigkeit zu bestimmen.“ Im Rahmen des Projekts kam es noch zu drei weiteren solchen „Confirmations“. Außerdem gelangen 64 Dritt- oder Viertbeobachtungen von NEOs, die den mit der Erforschung dieser Objekte befassten Wissenschaftlern ebenfalls wichtige Daten liefern.

Im Laufe des Projekts fanden die Schüler in den Pan-STARRS-Daten außerdem 151 Kandidaten für bislang unentdeckte Asteroiden, die im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter um die Sonne kreisen (sowie 20 weitere Kandidaten in den Daten des ARI/Westfield-Teleskops). Schüler des Benedikt-Stattler-Gymnasiums in Bad Kötzting in Bayern entdeckten in einer einzigen Nacht ganze sieben solcher Kandidatenobjekte. Um bestätigt zu werden und provisorische Identifikationsnummern (wie das erwähnte „2010 UR7“) zu erhalten, müssen die Objekte allerdings noch ein weiteres Mal beobachtet werden. Bei einer Reihe davon dürfte dies gar nicht erst gelingen; andere könnten sich doch noch als bereits bekannte Asteroiden herausstellen. Kommt es aber zur Bestätigung und wird ein Objekt dann über mindestens einen gesamten Umlauf (typischerweise 3 bis 6 Jahre) hinweg verfolgt, bekommt es eine endgültige Identifikationsnummer und die Entdecker haben das Recht, einen Namen für den Asteroiden vorzuschlagen.

via Informationsdienst Wissenschaft
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