Dem Sternfunkeln ein Schnippchen schlagen

  • 25. November 2011

Zehn Jahre erfolgreiche Beobachtungen mit Adaptiver Optik am Very Large Telescope.

Heute vor zehn Jahren ging Naco in Betrieb: das erste Adaptive Optik-System am Very Large Telescope (VLT) der Eso. Adaptive Optik erlaubt es Astronomen, das Funkeln der Sterne – Störungen beim Durchgang des Sternenlichts durch die Erdatmosphäre – auszugleichen und so extrem detailscharfe Bilder von Himmelsobjekten zu erstellen.

Abb.: Dieses Nahinfrarotbild der aktiven Galaxie NGC 1097, aufgenommen im Jahre 2005, zeigt nie zuvor gesehene Details des komplexen Netzwerks von Filamenten, welche die äußeren Regionen mit dem Zentrum der Galaxie verbinden. (Bild: Eso, A. Prieto)

Abb.: Dieses Nahinfrarotbild der aktiven Galaxie NGC 1097, aufgenommen im Jahre 2005, zeigt nie zuvor gesehene Details des komplexen Netzwerks von Filamenten, welche die äußeren Regionen mit dem Zentrum der Galaxie verbinden. (Bild: Eso, A. Prieto)


Naco blickt auf eine beachtliche Galerie wissenschaftlicher Ergebnisse aus zehn Jahren Beobachtungsbetrieb zurück: von der ersten Direktabbildung eines Exoplaneten bis zu Einblicken in die unmittelbare Nachbarschaft des Schwarzen Lochs im Zentrum unserer Heimatgalaxie.

Wenn Licht durch turbulente Regionen der Erdatmosphäre tritt, wird es unregelmäßig abgelenkt – und das in schneller Folge immer wieder anders. Ein scharfes Abbild eines Sterns im Teleskop wird durch die Verzerrung und das Hin- und Hertanzen des Sternbildchens zu einem diffusen Flecken. Bevor mit Adaptiver Optik eine Lösung gefunden war, gab es für Astronomen, die besonders detailscharfe Bilder von Himmelsobjekten benötigten, nur zwei Möglichkeiten: Entweder sie nutzten Weltraumteleskope oder warteten auf außergewöhnlich vorteilhafte atmosphärische Bedingungen, wie sie in jedem Jahr höchstens ein paar Mal auftreten.

Zumindest im Nahinfraroten können die Astronomen dieses Problem mittlerweile direkt angehen: Das sich ständig verändernde Bild wird mit Hilfe schneller Computer analysiert, die in Echtzeit einen verformbaren Spiegel steuern. Der Spiegel verformt sich dabei so, dass Herumtanzen und Verzerrung des Bildes ausgeglichen werden.

Naco war das erste Adaptive Optik-System am VLT, dem Flaggschiff der bodengebundenen Astronomie in Europa. Das Instrument ist seit 2001 an einem der vier 8,2-Meter-Teleskope des VLT installiert und hat am 25. November 2001 zum ersten Mal „Licht gesehen“. Mit seiner Hilfe erreichte das VLT für seine Nahinfrarot-Beobachtungen ein Auflösungsvermögen, das besser ist als beim Hubble-Weltraumteleskop.

Die Liste der Erfolge von Naco ist lang. So zeigte das Instrument das Glühen einzelner Vulkane auf dem Jupitermond Io und lieferte einige der ersten detaillierten Oberflächen- und Wetterkarten des größten Saturnmonds Titan. Besonders gut konnte Naco seine Fähigkeiten ausspielen, wenn es darum ging, Exoplaneten nachzuweisen und zu untersuchen. Ein Meilenstein war dabei die direkte Abbildung eines schwachen Lichtpunkts mit der Bezeichnung 2M1207b, hinter dem sich ein planetengroßes Objekt verbirgt, das nicht die Sonne, sondern einen Braunen Zwerg umkreist – ein Himmelskörper, der kein Stern, aber größer als ein Planet ist. Es handelt sich um die erste Aufnahme eines solchen Objekts.

Einige Jahr später nahm Naco als erstes Instrument überhaupt das direkte Spektrum eines Exoplaneten auf, der einen Stern in unserer kosmischen Nachbarschaft umkreist. Das erlaubte es den beteiligten Astronomen, in der Atmosphäre des Exoplaneten HR 8799c nach dem Vorhandensein von Methan und Kohlenmonoxid zu forschen.

Mit dem Infrarot-Scharfblick von Naco konnten Forscher außerdem den Staubschleier durchdringen, der das Zentrum der Milchstraße einhüllt. Durch Beobachtungen der Umlaufbahn eines Sterns, der um das galaktische Zentrum kreist, lieferte Naco die bis dahin deutlichsten Belege dafür, dass im Innersten unserer Heimatgalaxie ein Schwarzes Loch mit der Masse einiger Millionen Sonnen sitzt.

MPIA / PH

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