Beobachtung des Wasser-Masers im Orion KL Nebel mit 1-Meter-Radioteleskop
Im Januar 2025 gab es, für Berlin in diesem Monat eher selten, sehr klaren Himmel und einen sichtbaren Mond - perfekt, um mit einem Rotpunktsucher punktgenau unser 1-Meter-Radioteleskop auf bestimmte Himmelspositionen auszurichten und die Montierung des Radioteleskops für eine genaue Nachführung einzunorden. Es war der ideale Moment, um etwas zu versuchen, was wir noch nie zuvor versucht hatten: Die Beobachtung eines astrophysikalischen Masers im Sternbild Orion!
Orion KL ist ein Sternentstehungsgebiet im Orionnebel, das nur im Infrarot- und Radiobereich beobachtet werden kann, da Staubwolken verhindern, dass es im optischen Licht zu sehen ist. Die Besonderheit: In diesem Sternentstehungsgebiet entstehen auf natürliche Weise Maser-Emissionen, d.h. extrem konzentrierte helle Strahlung wie bei einem Laser, aber im Mikrowellenbereich. Eine wichtige Emissionslinie ist die des Wassers bei 22 GHz und Orion KL strahlt in diesem Spektralbereich.
Bei unserem ersten Versuch sahen wir… absolut nichts. Wir hatten den Empfänger auf den falschen Frequenzbereich eingestellt - Lektion gelernt. Aber am zweiten Tag wurde es viel spannender! Wir richteten die Parabolantenne präzise auf Orion KL aus und verfolgten den Orion-Nebel mit der Nachführung der AVX-Montierung. Wir sammelten eine Stunde lang Daten. Wir kontrollierten mit dem Rotpunktsucher ständig die Position, um ein Herauslaufen von Orion KL aus der Antennenkeule zu verhindern. Da die Halbwertsbreite des Strahls (HPBW) einer 1-Meter-Antenne bei 22 GHz nur 1 Grad beträgt, bleibt wenig Spielraum für Fehler.
Wir führten auch eine 20-minütige Offset-Messung etwa 5 Grad über Orion durch, um das Systemrauschen zu berücksichtigen. Diesen Offset haben wir mit Excel von den Primärdaten subtrahiert, um die SDR-bedingten Spektrumsverzerrungen zu glätten. Das Grundlinienrauschen war zwar nicht vollkommen gleichmäßig, aber die stärksten Unregelmäßigkeiten wurden entfernt.
Und da war sie… eine schmale, schwache Linie um 22,2324 GHz!
Um zu überprüfen, dass es sich nicht nur um ein Artefakt handelte, erstellten wir ein Wasserfalldiagramm, indem wir je 3.000 Messungen (6 Minuten) mit der bedingten Formatierung von Excel in Zeilen gruppierten. Das Ergebnis? Eine durchgängige Linie, die sich durch die gesamte Beobachtung zieht.
Die Linie scheint leicht zu höheren Frequenzen hin abzudriften - wahrscheinlich aufgrund der Instabilität des lokalen Oszillators oder möglicherweise aufgrund der Erdrotation, die die Dopplerverschiebung beeinflusst.
Setup: 1-Meter-Satellitenschüssel auf einer Calastron-AVX-Montierung, Norsat 9000LDF LNB für 22 GHz (Ka-Band), SDR-Play und SDR-Konsole zur Frequenzabstimmung, Datenerfassung mit Radio Sky Spectrograph, Exportiert und ausgewertet in Excel
Wenn das Wetter und die Bedingungen es erlauben, möchten wir die Messung wiederholen, um das Ergebnis zu überprüfen und zu bestätigen.
Weitere Informationen zum und ein atemberaubendes Bild vom Orion KL Nebel durch das JWT: https://de.wikipedia.org/wiki/Orion_KL_Nebel
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