Ein deutscher Beitrag zur Weiterentwicklung der Radioastronomie im Zentimeterwellenlängenbereich

Abstract

Das Meer Karoo Array Telescope (MeerKAT) ist ein modernes Radiointerferometer das vom Südafrikanischen Radioastronomie Observatorium (SARAO) errichtet und seit 2018 betrieben wird. Die Max Planck Gesellschaft (MPG) trägt mit S-Band-Empfängern, sowie Hard- und Software zu diesem Vorläuferinstrument des Square Kilometre Array (SKA) bei. Das SKA-MPG-Teleskop wurde am gleichen Standort errichtet und 2022 in Betrieb genommen. Das BMBF-Verbundforschungsprojekt D-MeerKAT-II ermöglichte deutschen Wissenschaftler*innen an sieben Universitäten (Bielefeld, Bochum, TU Dortmund, Hamburg, Heidelberg, LMU und TU München) und vier außeruniversitären Forschungsinstituten (MPIfR Bonn, MPA Garching, FZ Jülich, TLS Tautenburg) vielfältige Beiträge zur Weiterentwicklung radioastronomischer Methoden in den MeerKAT zugänglichen Wellenlängenbereichen zu leisten. Diese Beiträge umfassen die Errichtung eines prototypischen, zukunftsorientierten Zentrums für große Mengen radioastronomischer Forschungsdaten, einschließlich der Entwicklung skalierbarer Pipelines für MeerKAT (Arbeitspaket 1), die Etablierung neuer Methoden für die MeerKAT-Bildgebung und Signalverarbeitung (Arbeitspaket 2), die Ermöglichung der Durchsuchung von Radiodaten und der Identifikation von transienten Objekten in Echtzeit (Arbeitspaket 3), die Vorbereitung von ”on-the-fly”-Interferometrie in Beobachtungen im Abtastmodus mit MeerKAT (Arbeitspaket 4), und die Ertüchtigung des SKA-MPG-Teleskopes für eine spektro-polarimetrische Himmelsdurchmusterung und den robotischen Betrieb, sowie der Qualitätsprüfung der Daten mithilfe von Metadaten (Arbeitspaket 5). Die Universität Bielefeld hatte mit dem Teilprojekt 1 die zentrale Koordination des DMeerKAT Konsortiums inne, sowie die Planung und Durchführung von vorbereitenden Arbeiten für den Betrieb des SKA-MPG-Teleskops und eine Himmelsdurchmusterung im S-Band mit dem eben diesem (AP5), in Kooperation mit dem MPIfR Bonn, die Untersuchung des Potentials von maschinellem Lernen für die Suche nach Pulsaren (AP3), sowie, in Zusammenarbeit mit der Ruhr-Universität Bochum, die Konzeption, den Aufbau, und die Auswertung der ersten Erfahrungen aus dem Betrieb des Datenzentrum-Prototyps am FZ Jülich (AP1). Die D-MeerKAT-Projektpartner konnten in allen Arbeitspaketen wesentliche Fortschritte erzielen und dadurch neue wissenschaftliche Perspektiven für die Radioastronomie eröffnen. Datei-Upload durch TIB