Großes Fernglas-Teleskop auf dem 3190 Meter hohen Mount Graham in Arizona. Bildnachweis: Max-Planck-Institut für Astronomie. Klicken um zu vergrößern.
Die beiden Spiegel des Large Binocular Telescope (LBT) haben ihre ersten wissenschaftlichen Weltraumbilder erstellt. Das Ereignis, das unter Astronomen als "erstes Licht" bekannt ist, ist ein wichtiger Meilenstein beim Start des größten und modernsten Einzelteleskops der Welt. Das LBT wird klarer und tiefer in das Universum sehen können als jeder seiner Vorgänger. Unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Astronomie nahmen fünf deutsche Institute teil und sammelten insgesamt 25 Prozent der Beobachtungszeit. Darunter waren die Max-Planck-Institute für Astronomie in Heidelberg, die außerirdische Physik in Garching und für Radioastronomie in Bonn sowie die Landessternwarte, Teil des Zentrums für Astronomie in Heidelberg.
Das große binokulare Teleskop auf dem 3190 Meter hohen Mount Graham in Arizona ist eines der bedeutendsten wissenschaftlich-technischen Projekte in der modernen astronomischen Forschung. Sein Name beschreibt es gut: Es hat zwei riesige Spiegel mit einem Durchmesser von jeweils 8,4 Metern. Sie sind auf derselben Oberfläche montiert und wie Ferngläser gleichzeitig auf entfernte Weltraumobjekte fokussiert. Die Oberfläche der Spiegel wird mit äußerster Präzision auf einen 20-Millionstel Millimeter poliert. Wenn ein LBT-Spiegel auf die Größe des Bodensees in den Alpen vergrößert würde - nur geringfügig größer als das Gebiet von New York City -, wären die „Wellen“ auf dem See nur ein Fünftel Millimeter hoch. Trotz ihrer Größe wiegt jeder der beiden Spiegel „nur“ 16 Tonnen. Ein klassisches Teleskop hingegen hätte bei den Abmessungen des LBT dicke Spiegel mit einem Gewicht von etwa 100 Tonnen. Es wäre unmöglich, ein so großes klassisches Teleskop zu bauen.
Durch die Kombination der Strahlengänge der beiden Einzelspiegel sammelt das LBT so viel Licht wie ein Teleskop, dessen Spiegel einen Durchmesser von 11,8 Metern haben. Dies ist ein Faktor von 24, der größer ist als die 2,4-Meter-Spiegel des Hubble-Weltraumteleskops. Noch wichtiger ist, dass das LBT die Auflösung eines 22,8-Meter-Teleskops hat, da es die modernste adaptive Optik verwendet und Bilder mit einem interferometrischen Verfahren überlagert. Die Astronomen sind somit in der Lage, die durch Luftturbulenzen verursachten Unschärfen zu kompensieren und viel deutlicher als Hubble in das Universum zu sehen.
Professor Thomas Henning, Geschäftsführer des Max-Planck-Instituts für Astronomie, und Dr. Tom Herbst, Wissenschaftler des deutschen Konsortiums, sind sich einig: „Das LBT wird völlig neue Möglichkeiten für die Erforschung von Planeten außerhalb des Sonnensystems und die Untersuchung der am weitesten entfernten eröffnen - und damit jüngste - Galaxien. '
Professor Gerd Weigelt, Direktor des Max-Planck-Instituts für Radioastronomie in Bonn, sagt: "Die ersten LBT-Bilder geben uns eine Vorstellung davon, welche faszinierende Bildqualität wir erwarten können." Obwohl die Bilder am Anfang "nur" sind. Sie werden mit einem der beiden Hauptspiegel gesammelt und zeigen bereits einen beeindruckenden Blick auf die ferne Milchstraße. Eines davon ist ein Objekt im Sternbild Andromeda namens NGC891, eine 24 Millionen Lichtjahre entfernte Spiralgalaxie, die wir aus der Sicht der Erde nur von der Seite sehen können. Laut Professor Reinhard Genzel, dem Geschäftsführer des Max-Planck-Instituts für außerirdische Physik in Garching, „ist das Objekt für Astronomen von besonderem Interesse, da es auch viele Röntgenstrahlen aussendet.“ Diese Strahlung wurde von a eine große Anzahl massereicher Sterne, deren Leben mit spektakulären Supernova-Explosionen endet - eine Art kosmisches Feuerwerk. '
.
Die Bilder wurden mit einer High-Tech-Großfernglas-Kamera (LBC) erstellt, die von italienischen Projektpartnern entwickelt wurde. Kamera und Teleskop arbeiten wie eine riesige Digitalkamera zusammen. Dank des besonders großen Sichtfeldes sind sehr effiziente Beobachtungen möglich - zum Beispiel die Erzeugung und Entwicklung entfernter Galaxien mit schwachem Licht.
Die LBC-Kamera ist jedoch nur das erste einer ganzen Reihe von High-Tech-Instrumenten, mit denen das LBT in Zukunft ausgestattet sein wird. “Ein Teleskop ohne Instrumente ist wie ein Auge ohne Netzhaut“, sagt Professor Hans-Walter Rix, Direktor des Max-Planck-Instituts für Astronomie. Der Wissenschaftler, seit vielen Jahren Mitglied des LBT-Projekts, fügt hinzu: "Ein Teleskop wie das LBT wird nur in Kombination mit leistungsstarken Messinstrumenten, die mit empfindlichen Detektoren ausgestattet sind, zu einem leistungsstarken Observatorium."
Vor allem deutsche Partner waren an der Entwicklung und dem Bau der Instrumente beteiligt und konnten sich so 25 Prozent der Beobachtungszeit sichern. Wissenschaftler, Techniker und Elektriker der LBT-Beteilungsgesellschaft (LBT-Beteiligungsgruppe) haben die Steuerungssoftware LUCIFER 1 und 2 entwickelt, mit der Infrarotbilder und Spektren himmlischer Objekte erfasst werden können. Dr. Immo Appenzeller von der Landessternwarte Heidelberg nennt es "wichtig für detaillierte Untersuchungen einer großen Anzahl von Galaxien in verschiedenen Entwicklungsstadien".
Die Professoren Matthias Steinmetz und Klaus Strassmeier, die Direktoren des Astrophysik-Instituts in Potsdam, erklären: „Das PEPSI-Instrument ist eine besonders hochauflösende Version eines sogenannten Echelle-Spektrographen. Damit können wir besonders effektive Untersuchungen der Struktur und Dynamik der Oberfläche von Sternen durchführen. “Am Institut werden die Erfassungs-, Leit- und Wellenfronterfassungseinheiten gebaut, die für die genaue Verfolgung des Teleskops verantwortlich sind sowie für Spiegeleinstellungen.
Das LINC-NIRVANA-Instrument wurde ebenfalls gebaut, um sicherzustellen, dass das LBT und seine Instrumente ihre volle Wirksamkeit behalten. Die LINC-NIRVANA, die in Zusammenarbeit mit italienischen Partnern gebaut wurde, ist das Herzstück des LBT. Es bringt das Licht von zwei Hauptspiegeln auf eine einzige Brennebene und korrigiert Bildstörungen aufgrund der Erdatmosphäre. Die höchsten Anforderungen werden an die optischen, elektronischen und mechanischen Komponenten gestellt, da bei Verwendung im Infrarotspektrum Teile des LINC-NIRVANA auf minus 196 Grad gekühlt werden müssen, um nicht durch Wärmestrahlung „geblendet“ zu werden es. Auf diesem Gebiet der „Kryotechnologie“ haben Wissenschaftler und Techniker des Max-Planck-Instituts für Astronomie großes Fachwissen gezeigt.
Aufgrund der beeindruckenden ersten Bilder wissen die Astronomen jetzt, dass sich mehr als 20 Jahre Planung, Entwicklung und Bau ausgezahlt haben und dass das 120-Millionen-Dollar-Projekt auf dem Weg ist, neue Einblicke in den Kosmos zu bieten. Dies war in der Tat das Ziel der Personen, die die deutsche Beteiligung an dem Projekt initiierten, darunter Professor Günther Hasinger (Max-Planck-Institut für außerirdische Physik, ehemals Astrophysikalisches Institut in Potsdam) und Professor Steven Beckwith (ehemals Max-Planck-Institut für Astronomie) ). Aber nicht nur die Wissenschaftler, die so lange an dem Projekt teilgenommen haben, werden von den Beobachtungen des LBT profitieren. Jetzt haben Studenten und zukünftige Wissenschaftler aller Partnerinstitute die Möglichkeit, LBT-Daten zu analysieren und neue Beobachtungsprojekte zu initiieren.
Originalquelle: Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts
