Aufbau, Optimierung und Charakterisierung der THz-Optik für GREAT auf SOFIA

Abstract

Sternentstehung findet im dichten Teil der Molekülwolken des interstellaren Mediums statt. In diesen Gebieten werden die ablaufenden physikalischen und chemischen Prozesse maßgeblich von der Wechselwirkung zwischen der Materie und dem Strahlungsfeld eingebetteter junger Sterne bestimmt. Konsequenz der Bestrahlung mit FUV-Photonen (6eV<E<13.6eV) ist die Aufheizung des Staubes und des atomaren bzw. molekularen Gases. Dabei fÓhrt die auf StaubkÒrnern umgesetzte Photonenenergie zur Emission von IR-Kontinuumsstrahlung, wohingegen die vom atomaren bzw. molekularen Gas aufgenommene Energie zu einer Anregung charakteristischer ÃbergÑnge im submm-Bereich fÓhrt. Beobachtbar sind astronomisch relevante Linien wie z.B. CO-RotationsÓbergÑnge, aber auch starke Linienemissionen von HyperfeinstrukturÓbergÑngen von z.B. [OI] und [CII], die im THz-Bereich liegen. Die Verteilung und die IntensitÑten lassen sich mit gÑngigen Modellen Óber so genannte Photonen-dominierte Regionen beschreiben und liefern wichtige Informationen fÓr unser VerstÑndnis Óber z.B. Sternentstehungsgebiete. Mit dem German REceiver for Astronomy at THz-Frequencies (GREAT), einem Einpixel-HeterodynempfÑnger fÓr zwei Frequenzen, wird der Wissenschaft der Zugang zu diesen Linien spektral hochaufgelÒst (R>10^6) ermÒglicht. Dabei ist zu beachten, dass Frequenzen im Bereich von 1-10THz erdgebunden aufgrund der Absorption des atmosphÑrischen Wassersdampfs nicht beobachtbar sind.