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Erstes Licht für GRAVITY!

13. Januar 2016

Mit GRAVITY konnte jetzt ein neues High-Tech-Instrument erfolgreich getestet werden, welches am Paranal-Observatorium der Europäischen Südsternwarte ESO in Chile das Licht mehrerer Teleskope vereint, um damit feinste Details in astronomischen Objekten sichtbar zu machen. Zu den wichtigsten Aufgaben des unter Beteilung des Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg gebauten Infarot-Instruments zählen Beobachtungen der unmittelbaren Umgebung des massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum unseres Milchstraßensystems, der Bewegungen von Exoplaneten, oder der Strukturen in den Scheiben neu entstehender Sonnensysteme.

GRAVITY - Das neue Interferometrie-Instrument für das Observatorium auf dem Paranal. Bild vergrößern
GRAVITY - Das neue Interferometrie-Instrument für das Observatorium auf dem Paranal.

Zu den größten Herausforderungen der beobachtenden Astronomie zählt, möglichst viele Details der extrem weit entfernten Objekte im Kosmos sichtbar zu machen. Die maximal mögliche Auflösung eines Teleskops hängt jedoch vom Durchmesser seiner Optik ab, der selbst bei den größten Spiegelteleskopen der Welt derzeit auf etwa 10 Meter begrenzt ist. Es gibt jedoch einen Trick, diese Grenze zu überwinden: vereint man das Licht mehrerer Teleskope in einem – allerdings äußerst komplizierten – Verfahren (der Interferometrie), kann man eine Auflösung erzielen, die durch die Abstände der Einzelteleskope voneinander bestimmt ist. Damit ist es am ESO-Observatorium auf dem Paranal in Chile möglich, durch Kombination der vier 8m-Hauptteleskope und weiteren vier kleineren 1.8m-Zusatzteleskopen ein virtuelles Teleskop von bis zu 200 Metern Durchmesser zu simulieren. Das berühmte Very Large Telescope (VLT) verwandelt sich damit zum VLT-Interferometer (VLTI).

Mit GRAVITY gelang nun in einem ersten Test die Bündelung des infraroten Lichts der vier Zusatzteleskope. Im Laufe des Jahres soll dann auch erstmals der Betrieb mit den großen Teleskopen erfolgen.

Vorraussetzung für die erfolgreiche Umsetzung dieses Verfahrens in der finalen Ausbaustufe  - also bei höchster Empfindlichkeit und Auflösung - ist jedoch das Überwinden einer bedeutenden Hürde, welche normalerweise die theoretisch mögliche Leistung eines Teleskops drastisch einschränkt: die Verschmierung des Sternenlichts durch die unruhige Erdatmosphäre. Genau auf die Lösung dieses fundamentalen Problems konzentriert sich der Projektanteil des MPIA.

Schon bei der Inbetriebnahme machte GRAVITY eine Entdeckung: Eine der Komponenten des Sternhaufens im Zentrum des Orionnebels (Theta1 Orionis F)  stellte sich als Doppelstern heraus. Ebenfalls zu sehen ist der hellere Doppelstern Theta1 Orionis C (unten rechts).
Das Hintergrundbild stammt vom ISAAC-Instrument am Very Large Telescope der ESO. Die Nahansichten der Sterne stammen von GRAVITY und übertreffen in der Auflösung auch das Hubble-Weltraumteleskop. Bild vergrößern

Schon bei der Inbetriebnahme machte GRAVITY eine Entdeckung: Eine der Komponenten des Sternhaufens im Zentrum des Orionnebels (Theta1 Orionis F)  stellte sich als Doppelstern heraus. Ebenfalls zu sehen ist der hellere Doppelstern Theta1 Orionis C (unten rechts).

Das Hintergrundbild stammt vom ISAAC-Instrument am Very Large Telescope der ESO. Die Nahansichten der Sterne stammen von GRAVITY und übertreffen in der Auflösung auch das Hubble-Weltraumteleskop.

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Der Hauptbeitrag des MPIA zu GRAVITY sind vier Systeme zur sogenannten Adaptiven Optik. Im Laufe des Jahres 2016 sollen die vier 8m-Teleskope des VLT mit Wellenfrontsensoren ausgestattet werden, die das infrarote Lichts einzelner Sterne analysieren und so die atmosphärische Bildverschmierung korrigieren können“, sagt Dr. Wolfgang Brandner vom MPIA, Co-I des Projekts. „Die bessere Konzentration des Lichtes wird dann zu einer deutlichen Steigerung der Empfindlichkeit des Instrumentes führen“.

Bereits bei den Testbeobachtungen gelang mit GRAVITY Dank der hohen Auflösung eine Entdeckung – nämlich dass einer der bekannten Sterne im Zentrum des Orionnebels in Wirklichkeit ein Doppelstern ist.
Einzelheiten zu dieser Entdeckung und zu den Herausforderungen bei der Beobachtung mit GRAVITY entnehmen Sie bitte der Pressemitteilung der ESO unter

https://www.eso.org/public/germany/news/eso1601/?lang

Das GRAVITY-Konsortium steht unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching.
Weitere Partner-Institute sind:

LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universités, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cité, Meudon, Frankreich

Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA) in Heidelberg

Physikalisches Institut der Universität Köln

IPAG, Université Grenoble Alpes/CNRS, Frankreich

Centro Multidisciplinar de Astrofísica, CENTRA (SIM), Lissabon und Porto, Portugal

ESO Garching

 
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