Ermöglichung von Radioastronomie bei sehr niedrigen Frequenzen

Abstract

LOFAR, das LOw Frequency ARray, ist ein neuartiges Radioteleskop, das den Himmel in einem bislang weitgehend unerforschten Frequenzband zwischen 30-240 MHz beobachtet. Die Universitäten Bielefeld, Bochum und Hamburg, und die Thüringer Landessternwarte haben mit Unterstützung des Forschungszentrums Jülich einen Verbund gebildet, um mit D-LOFAR2.0 einen entscheidenden deutschen Beitrag zur Weiterentwicklung von LOFAR zu liefern. Die wichtigsten wissenschaftlichen Ziele einer deutschen Beteiligung an LOFAR sind die Untersuchung von galaktischen und intergalaktischen Magnetfeldern, Sonnenaktivität, Pulsaren, Jets und Radiogalaxien sowie der Erforschung großräumiger kosmischer Strukturen und der Epoche der Re-Ionisierung. In den vorangegangenen Förderperioden hat die Verbundforschung dazu beigetragen, dass mehrere deutsche Universitäten durch eigene Stationen fest im International LOFAR Telescope (ILT) verankert sind. Es befinden sich sechs deutsche LOFAR-Station im Regelbetrieb, die regelmäßig sowohl zu Aufnahmen des ILT als auch zu denen im sogenannten GLOW-Modus beitragen. Die Universität Bielefeld betreibt den GLOW-Aufnahmemodus gemeinsam mit dem Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. Sie betreibt auch gemeinsam mit der Sternwarte Hamburg die LOFAR Station DE609. Darüber hinaus betreibt sie den GLOW-Speichen und Rechencluster am FZ Jülich, der durch die Verbundforschung in der vorhergegangenen Förderperiode finanziert wurde. Das Projekt D-LOFAR2.0 diente zum einen dem Ausbau der deutschen LOFAR-Stationen auf LOFAR2.0 (neue Aufnahmeelektronik sowie neue Betriebssoftware), und zum anderen der Förderung der wissenschaftlichen Nutzung durch weitere Softwareentwicklungen, die den Zugang der deutschen Community erleichtern sollen. Der Ausbau auf LOFAR2.0 wird die Bandbreite und die derzeit aus technischen Gründen begrenzte Beobachtungseffizienz deutlich erhöhen, sowie LOFARBeobachtungen gegenüber Störungen von digitalen Rundfunksendern unempfindlicher machen. Die verbesserte Nutzbarkeit von LOFAR sollte mit Hilfe folgender bewilligter Arbeitspakete dieses Projektes erreicht werden:

AP 1 Datenhandhabung und Prozessierung AP 2 Verbesserte Prozessierung von Daten im LOFAR Long Term Archive AP 3 Bildgebung mit den LOFAR Low Band Antennen AP 5 Projektmanagement und richtungsunabhängige Kalibration für LOFAR2.0

Das von der Universität Bielefeld geleitete Teilprojekt 4 hat sich mit dem wichtigsten Aspekt des Arbeitspakets 1 befasst, der Entwicklung (geleitet durch das niederländische Radioastronomieinstitut ASTRON) des Telescope Manager Specification Systems (TMSS) eine neuen Steuerungs- und Kontrollsoftware für den Betrieb von LOFAR. TMSS wurde im Juni 2023 erfolgreich als alleiniges Steuerund Kontrollsystem von LOFAR in Betrieb genommen, nachdem es zuvor schon ein Jahr lang Teile des Betriebs übernommen hatte. Die etablierte Infrastruktur wurde im Berichtszeitraum weiter betrieben (LOFAR-Station DE609 in Norderstedt in Kooperation mit Sternwarte Hamburg, zentraler Aufnahmebetrieb des GLOW-Mode in Kooperation mit MPIfR Bonn und FZ Jülich, sowie GLOW-Cluster am FZ Jülich). Am GLOW-Cluster konnten u.a. Projekte mit Kooperationspartnern aus dem Verbundprojekt D-MeerKAT-II etabliert werden. Datei-Upload durch TIB