H1-Dopplerverschiebung der Milchstraße bei Cassiopeia A

13.08.2018

Messung:
Diese Aufnahme zeigt den Dopplereffekt der H1-Linie von Wasserstoffwolken in unserer Milchstraße. Man erkennt zwei ausgeprägte Maxima, dahinter liegt ein deutlich schwächeres Maximum.

Die X-Achse zeigt die Frequenzverschiebung durch den Dopplereffekt. Im Rot markierten Bereich ist die Frequenz niedriger, im Blau markierten Bereich höher als die Ruhefrequenz des Wasserstoffs von 1420,405 MHz.
Die Y-Achse trägt eine lineare Skalierung in Skalenteilen, die je nach Einstellungen des Messgerätes in Leistungswerte umgerechnet werden muss (s.u.).

Gemessen wurde die Intensität in einem Bereich von -200 kHz bis +1000 kHz um die H1-Ruhefrequenz in Schrittten von 5 kHz. Die Messzeit po Messpunkt betrug 0,65 s, die durch die automatische Nachführung entstehende Verzögerung durch die Positionierungszeit des Reflektors im Mittel weitere 0,1 s. Es wurden 3 Sweeps aufgenommen, die rote Linie stellt ihren Mittelwert dar. Insgesamt dauerte damit die Aufnahme der 3 x 241 Messpunkte ca. 10 Minuten.

Position:

Die hier beobachtete Himmelsregion liegt bei der Radioquelle Cassipoeia A SNR, diese befand sich zum Beobachtungszeitpunkt am nördlichen Sternenhimmel. Im Vergleich zur Messung bei Deneb befindet sich diese mehr am Rand unserer Milchstraße.
Deutung:
Peak 1 und Peak 2 weisen wegen ihrer unterschiedlichen Dopplerverschiebung trotz nahezu gleicher Intensität auf zwei verschiedene Entstehungsorte hin. Das Signal bei Peak 3 ist noch stärker Doppler-verschoben und stammt von einer schwächeren oder weiter entfernten Quellregion.
Die Asymmetrie von Peak 1 könnte auf zwei verschiedene Regionen mit geringfügig unterschiedlichen Relativgeschwindigkeiten zurückzuführen sein, was durch weitere Messungen zu untersuchen wäre.
Einstellungen:
Positionierung: Milchstraße bei Cassiopeia A SNR (Dekl. 58°32'57", Rekt. 23:21:11) mit automatischer Nachführung
Messbeginn am 13.08.2018 um 15:21 bei AZ 01°07'09", EL 21°23'28"
Reflektor: 380 cm-Radioteleskop der Sternwarte Südheide, Gain: 35 dB bei 1420 MHz
Antenne: Kreuzdipol mit Feedhorn, abgestimmt auf 1420 MHz, Polarisation: keine (H- und V-Dipol mit ZAPD-23 summiert)
Vorverstärker: Modul1-PreAmp-1445, Gain: 37 dB bei 1420 MHz, Bandbreite: 1350 - 1450 MHz
Messgerät: SpectraCyber, Eingangsempfindlichkeit: -120 dBm, HF-Gain: 15 dB, DC-Gain: x5 (7 dB), DC-Offset: 3100 mV, Schrittweite: 5 kHz
Gesamtverstärkung: 214 dB (Reflektor: 35 dB, HF-Anlage: 179 dB)