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3.000 Kilometer

Zahl der Woche: 3.000 Kilometer

In einer einzigartigen internationalen Zusammenarbeit von mehr als zehn Forschungseinrichtungen (von der amerikanischen NASA bis zur russischen Akademie der Wissenschaften) wurde das weltweit genaueste Koordinatensystem für den Himmel berechnet und nun publiziert. Das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) hat in Zusammenarbeit mit der TU Wien einen essentiellen Anteil zu diesem Projekt beigetragen. Die Ergebnisse des Projekts wurden in der renommierten Fachzeitschrift "Astronomy and Astrophysics" publiziert.

Das Koordinatensystem wurde durch präzise Messungen mit der Very Long Baseline Interferometry, auch VLBI genannt, bestimmt. Hierfür wurden Signale von extragalaktischen Radioquellen, sogenannten Quasaren, mithilfe eines Netzwerkes an Radioteleskopen vermessen. Bei diesen Radioquellen handelt es sich um Milliarden Lichtjahre entfernte, supermassive schwarze Löcher. Durch die große Entfernung erscheinen diese wie fixe Punkte am Himmel. Das Besondere an dieser Art von schwarzen Löchern ist, dass sie zusätzlich noch Materie verschlingen und dabei einen hochenergetischen Strahl, einen sogenannten Jet, ausstoßen. Ist dieser Jet in Richtung Erde gerichtet, dann nehmen wir lediglich einen Punkt war. Beobachtet man nun eine Vielzahl dieser Punkte, ist es möglich, daraus ein Koordinatensystem zu bestimmen.

Die VLBI-Technik, die dazu verwendet wurde, stammt ursprünglich aus der Astronomie und wird bis heute verwendet, um den Himmel zu untersuchen. Ein prominentes Beispiel für die astronomisch verwendete VLBI ist das erste Bild eines schwarzen Loches. Nebenprodukte der astronomisch verwendeten VLBI sind hochgenaue Koordinaten am Himmel sowie auf der Erde. Die geodätische VLBI, welche zur Erstellung des Himmelskoordinatensystems verwendet wurde, nutzt genau diese Eigenschaft für die Bestimmung von Koordinaten.

Für Radioteleskope gilt: Größe ist alles. Je größer die Schüssel, desto genauer kann das Teleskop messen. Um winzige Objekte, wie schwarze Löcher, zu beobachten, muss getrickst werden. Mithilfe der Interferometrie kann aus einem global verteilten Netz aus Radioteleskopen ein Radioteleskop mit der Größe der Erde simuliert werden. Dieses Netzwerk an Teleskopen hat eine Auflösung, die ausreicht, um kleinste Phänomene am Himmel zu beobachten und hochgenaue Koordinaten zu bestimmen.

Genaue Positionen am Himmel sind nicht nur für Flüge zum Mars interessant, sondern helfen auch bei der präzisen Positionierung von Satelliten. Somit hat das Himmelskoordinatensystem einen direkten Einfluss auf Positionsbestimmungen auf der Erde mit beispielsweise GPS oder Galileo. Mithilfe der geodätischen VLBI kann außerdem die Tageslänge hochgenau bestimmt werden. Daher ist sie essentiell um Phänomene, wie die Beschleunigung der Erdrotation, zu messen.

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Erstellt am 13. Februar 2021