Antarctica is misschien wel een van de meest onherbergzame gebieden op aarde, maar het is een mekka voor astronomen. Het is koud, droge lucht maakt waarnemingen mogelijk die elders op aarde niet mogelijk zijn. De Zuidpool heeft al tientallen jaren telescopen gehost. Nutsvoorzieningen, onderzoekers kijken naar een nieuwe locatie - Dome A, die een unieke kans biedt om het universum te bestuderen op weinig onderzochte terahertz-radiofrequenties.

"Dome A is de beste site die we hebben gevonden - erg vlak, zeer kalme wind, en de droogste plek op aarde, " zegt Qizhou Zhang van het Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), co-auteur van een nieuwe studie die online in het tijdschrift verschijnt Natuurastronomie .

Dome A is het hoogste punt van Antarctica, met een hoogte van meer dan 13, 000 voet (4, 000 meter), vergelijkbaar met Maunakea op Hawaï. In tegenstelling tot de Zuidpool, het wordt niet bezocht door vliegtuigen. In plaats daarvan, onderzoekers moeten landinwaarts trekken vanaf de Antarctische kust, een reis van ongeveer 750 mijl (1, 200 km) die tot drie weken in beslag neemt.

Als beloning voor deze enorme inspanningen, wetenschappers hebben toegang tot een soort licht dat bekend staat als terahertz-straling, die frequenties heeft hoger dan 1 biljoen hertz (1, 000 keer groter dan de frequentie die door mobiele telefoons wordt gebruikt). Deze straling is afkomstig van koude wolken van interstellair gas en stof. Door het te bestuderen, we kunnen nieuwe inzichten krijgen in de oorsprong van sterren en sterrenstelsels.

Omdat waterdamp in de atmosfeer van de aarde deze straling absorbeert, weinig plaatsen op aarde zijn geschikt voor terahertz-waarnemingen. In plaats daarvan hebben astronomen vertrouwd op vliegtuigen en ruimtemissies, die duurder en minder flexibel zijn.

De oplossing is om een ​​extreem droge locatie te vinden. Zhang en CfA co-auteur Scott Paine samen met hun collega's van China's Purple Mountain Observatory, onder leiding van hoofdonderzoeker Sheng-Cai Shi, om instrumenten te creëren en in te zetten om de omstandigheden in Dome A over een periode van 19 maanden te meten. De daar verzamelde gegevens zullen ook helpen bij het informeren van klimaatmodellen.

"De waterdamp in de atmosfeer van de aarde die ons zicht op de kosmos verduistert, blokkeert ook de infraroodstraling die van het aardoppervlak naar de ruimte ontsnapt, dat is de essentie van het broeikaseffect, " zegt Paine, die atmosferische straling bestudeert.

Het team ontdekte dat Dome A vaak zo droog is dat als alle waterdamp in een smalle kolom die zich vanaf de grond naar de rand van de ruimte uitstrekt, zou worden gecondenseerd, het zou een film vormen van minder dan 100 micron dik. Dat is ongeveer 1/250 inch, of twee keer de breedte van een mensenhaar, en ongeveer 10 keer minder dan die boven Maunakea, een van 's werelds beste astronomische observatieplaatsen.

Bovendien, Dome A biedt een natuurlijk laboratorium voor het bestuderen van de effecten van waterdamp op atmosferische absorptie bij extreem lage temperaturen. De koude Antarctische atmosfeer biedt directe toegang tot de omstandigheden die normaal in de bovenste troposfeer van de aarde voorkomen.

Het ontwikkelen van Dome A tot een permanent observatorium voor astronomie en atmosferische wetenschap brengt grote uitdagingen met zich mee. In ruil, onderzoekers krijgen een unieke locatie voor het doen van wetenschappelijk onderzoek.