Künstlicher Stern leuchtet am südlichen Himmel

Erstes Licht des VLT-Laserleitsterns. Bildnachweis: ESO Zum Vergrößern anklicken
Wissenschaftler feiern einen weiteren wichtigen Meilenstein im Cerro Paranal in Chile, der Heimat des Very Large Telescope-Arrays der ESO. Dank ihrer engagierten Bemühungen gelang es ihnen, den ersten künstlichen Stern der südlichen Hemisphäre zu erschaffen, mit dem Astronomen das Universum bis ins kleinste Detail untersuchen konnten. Dieser künstliche Laser-Leitstern ermöglicht den Einsatz adaptiver Optiksysteme, die dem Unschärfeeffekt der Atmosphäre fast überall am Himmel entgegenwirken.

Am 28. Januar 2006, um 23:07 Uhr Ortszeit, wurde von Yepun, dem vierten 8,2-m-Einheitsteleskop des Very Large Telescope, ein Laserstrahl mit mehreren Watt abgefeuert, der einen künstlichen Stern in 90 km Höhe in der Atmosphäre erzeugte. Obwohl dieser Stern etwa 20 Mal schwächer ist als der schwächste Stern, der mit bloßem Auge gesehen werden kann, ist er hell genug, damit die adaptive Optik den Unschärfeeffekt der Atmosphäre messen und korrigieren kann. Die Veranstaltung wurde von den Menschen im Kontrollraum einer der modernsten astronomischen Einrichtungen der Welt mit großer Begeisterung und Freude aufgenommen.

Es war der Höhepunkt einer fünfjährigen Zusammenarbeit eines Teams von Wissenschaftlern und Ingenieuren der ESO und der Max-Planck-Institute für außerirdische Physik in Garching und für Astronomie in Heidelberg.

Nach mehr als einem Monat Integration vor Ort mit der unschätzbaren Unterstützung der Mitarbeiter des Paranal Observatory sah die VLT Laser Guide Star Facility First Light und breitete einen 50 cm breiten, lebendigen, wunderschön gelben Strahl in den Himmel aus.

"Diese Veranstaltung heute Abend markiert den Beginn der Ära der Laser Guide Star Adaptive Optics für die gegenwärtigen und zukünftigen ESO-Teleskope", sagte Domenico Bonaccini Calia, Leiter der Laser Guide Star-Gruppe bei ESO und LGSF-Projektmanager.

Normalerweise wird die erreichbare Bildschärfe eines bodengestützten Teleskops durch den Effekt atmosphärischer Turbulenzen begrenzt. Dieser Nachteil kann mit einer adaptiven Optik überwunden werden, die es dem Teleskop ermöglicht, Bilder zu erzeugen, die so scharf sind, als wären sie aus dem Weltraum aufgenommen worden. Dies bedeutet, dass feinere Details in astronomischen Objekten untersucht werden können und auch schwächere Objekte beobachtet werden können.

Um zu arbeiten, benötigt die adaptive Optik einen nahe gelegenen Referenzstern, der relativ hell sein muss, wodurch der Bereich des Himmels begrenzt wird, der vermessen werden kann. Um diese Einschränkung zu überwinden, verwenden Astronomen einen leistungsstarken Laser, der einen künstlichen Stern erzeugt, wo und wann sie ihn benötigen.

Der Laserstrahl, der bei einer genau definierten Wellenlänge scheint, lässt die Schicht aus Natriumatomen, die sich in der Erdatmosphäre in einer Höhe von 90 Kilometern befindet, leuchten. Der Laser wird in einem speziellen Labor unter der Plattform von Yepun untergebracht. Eine maßgeschneiderte Faser transportiert den Hochleistungslaser zum Startteleskop, das sich auf dem großen Einheitenteleskop befindet.

Nach dem ersten Licht des Laser Guide Star (LGS) folgten intensive und aufregende zwölf Testtage, bei denen das LGS verwendet wurde, um die Auflösung astronomischer Bilder zu verbessern, die mit den beiden auf Yepun verwendeten adaptiven Optikinstrumenten erhalten wurden: dem NAOS-CONICA Imager und der SINFONI-Spektrograph.

In den frühen Morgenstunden des 9. Februar konnte das LGS zusammen mit dem SINFONI-Instrument verwendet werden, während es am frühen Morgen des 10. Februar mit dem NAOS-CONICA-System verwendet wurde.

„In so kurzer Zeit erfolgreich zu sein, ist eine herausragende Leistung und eine Hommage an alle, die in den letzten Jahren so hart zusammengearbeitet haben“, sagte Richard Davies, Projektmanager für die Entwicklung von Laserquellen am Max-Planck-Institut für Außerirdische Physik.

Eine zweite Phase der Inbetriebnahme wird im Frühjahr stattfinden, um den Betrieb zu optimieren und die Leistungen zu verfeinern, bevor das Instrument später in diesem Jahr den Astronomen zur Verfügung gestellt wird. Die Erfahrungen mit diesem Laser Guide Star sind auch ein wichtiger Meilenstein bei der Entwicklung der nächsten Generation von extrem großen Teleskopen im Bereich von 30 bis 60 Metern, die jetzt von der ESO zusammen mit der europäischen astronomischen Gemeinschaft untersucht werden.

Originalquelle: ESO-Pressemitteilung

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