Zeitlich hochaufgelöste 3D-Abbildung der Radioemission von kosmischen Luftschauern mit LOFAR und SKA

Ausgedehnte Luftschauer, die durch kosmische Teilchen ausgelöst werden, erzeugen Radioemissionen, die mit Radioteleskopen nachgewiesen werden können. Im Rahmen dieses Antrags sollen 4D-Abbildungstechniken für diese Radioemissionen entwickelt werden, von denen wir uns genauere Informationen über einzelne Schauer versprechen als mit klassischen Analysemethoden. Wir werden die jüngsten Entwicklungen in der Signalrekonstruktion auf der Grundlage der Informationsfeldtheorie (IFT) nutzen, um hochauflösende 4D (3D+Zeit) Bildgebungsverfahren zu entwickeln und anzuwenden. Diese Techniken werden an Daten des LOFAR-Radioteleskops getestet und mit bisherigen Methoden verglichen. LOFAR ist derzeit eines der führenden Instrumente auf dem Gebiet der Luftschauerphysik und eignet sich als einziges für die 4D-Abbildung von Luftschauern. In naher Zukunft wird das Square Kilometre Array (SKA) LOFAR dramatisch übertreffen, so dass wir auch sicherstellen werden, dass unsere Verfahren die Herausforderung der Datenfülle von SKA meistern können. SKA wird das ultimative Instrument sein und verspricht, noch nie dagewesene Details der Schauerentwicklung aufzulösen und hierdurch die Erforschung der kosmischen Strahlung voranzutreiben.

DFG-Verfahren Sachbeihilfen

Internationaler Bezug Belgien, Niederlande

Kooperationspartner Professor Dr. Stijn Buitink; Dr. Brian Hare; Professor Olaf Scholten