Spektroskopie: Elementen auf der Spur
Es bedarf schon eines besonders scharfen Auges, um bestimmte Moleküle im interstellaren Raum auszumachen. Mit dem Nasa-Satelliten Fuse steht Astronomen ein entsprechend empfindliches Gerät zur Verfügung, und damit gelang nun endlich eine lang erwartete Entdeckung.
© NASA (Ausschnitt)
Kein Element kommt in unserer Atomsphäre häufiger vor. Mit 78,09 Volumenprozent bildet molekularer Stickstoff den Hauptbestandteil der atmosphärischen Luft. Doch wie sieht es weit draußen im All aus? Auch hier gehört die Nummer sieben des Periodensystems zur Top-Five der häufigsten Elemente – so zumindest die gängige Hypothese von Astronomen. Doch der Nachweis der Moleküle gestaltet sich bisher als schwierig.
Schon in den 1970er Jahren versuchten Wissenschaftler mit Hilfe des Satelliten Copernicus den Stickstoffgehalt im All zu bestimmen. Doch erst jetzt mit neuem Gerät scheint das Vorhaben von Erfolg gekrönt. So sind die Sensoren des Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer – oder kurz Fuse – rund 10 000-mal empfindlicher als die von Copernicus – genug, um endlich die gesuchten Moleküle zu finden.
Allerdings musste auch Fuse mit einigen Widrigkeiten fertig werden. So blockten unter anderem dichte interstellare Wolken das ferne Sternenlicht, in dessen Spektrum sich der Stickstoff widerspiegeln sollte. Außerdem befand sich der Satellit in der Zwickmühle: Zum einen benötigten seine Detektoren das Licht der hellsten Sterne, um die schwachen Spuren von Stickstoff sichtbar zu machen, zum anderen aber gefährdet gerade die hohe Lichtintensität die empfindlichen Nachweisgeräte an Bord von Fuse.
Schlussendlich haben David Knauth von der Johns Hopinks University und seine Kollegen jedoch eine geeignete Lichtquelle gefunden, um damit nach Stickstoff zu fahnden: HD 124314 im Sternbild Zentaur (Centaurus) – ein Stern, dessen Spektrum leicht ins Rote verschoben ist. Und tatsächlich war damit nun endlich Stickstoff auszumachen.
"Die meisten Modelle sagen voraus, dass Stickstoff größtenteils in molekularer Form vorkommt. Da wir diese Moleküle nicht nachweisen konnten, war es bislang kaum möglich, die Modelle und Theorien zu prüfen. Nun jedoch haben wir die Möglichkeit, diese Modelle zu testen und zu verfeinern."
Schon in den 1970er Jahren versuchten Wissenschaftler mit Hilfe des Satelliten Copernicus den Stickstoffgehalt im All zu bestimmen. Doch erst jetzt mit neuem Gerät scheint das Vorhaben von Erfolg gekrönt. So sind die Sensoren des Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer – oder kurz Fuse – rund 10 000-mal empfindlicher als die von Copernicus – genug, um endlich die gesuchten Moleküle zu finden.
Allerdings musste auch Fuse mit einigen Widrigkeiten fertig werden. So blockten unter anderem dichte interstellare Wolken das ferne Sternenlicht, in dessen Spektrum sich der Stickstoff widerspiegeln sollte. Außerdem befand sich der Satellit in der Zwickmühle: Zum einen benötigten seine Detektoren das Licht der hellsten Sterne, um die schwachen Spuren von Stickstoff sichtbar zu machen, zum anderen aber gefährdet gerade die hohe Lichtintensität die empfindlichen Nachweisgeräte an Bord von Fuse.
Schlussendlich haben David Knauth von der Johns Hopinks University und seine Kollegen jedoch eine geeignete Lichtquelle gefunden, um damit nach Stickstoff zu fahnden: HD 124314 im Sternbild Zentaur (Centaurus) – ein Stern, dessen Spektrum leicht ins Rote verschoben ist. Und tatsächlich war damit nun endlich Stickstoff auszumachen.
"Die meisten Modelle sagen voraus, dass Stickstoff größtenteils in molekularer Form vorkommt. Da wir diese Moleküle nicht nachweisen konnten, war es bislang kaum möglich, die Modelle und Theorien zu prüfen. Nun jedoch haben wir die Möglichkeit, diese Modelle zu testen und zu verfeinern."
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