Panorama

Astrophotonik - ein aufstrebendes Gebiet der Astrophysik

13.08.2021 - Zwei renommierte Zeitschriften auf dem Gebiet der Optik und Photonik veröffentlichen gemeinsame Sonderausgabe.

Die Astrophotonik beschäftigt sich mit photo­nischen Komponenten für die Astro­nomie, die ein integraler Bestand­teil der nächsten Generation von astro­no­mischen Instru­menten werden sollen. Auf Initiative von Forschern des Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam AIP widmen die Zeit­schriften „Journal of the Optical Society of America B“ und „Applied Optics“ diesem Thema eine gemeinsame Sonder­ausgabe. Diese Sonder­ausgabe behandelt einige der wichtigsten Entwicklungen in der Astro­photonik und zeigt die wissen­schaftliche Reife des Forschungs­gebiets.

Insgesamt veröffent­lichen darin Forscher mehr als zwanzig Artikel aus verschiedenen Bereichen der Astro­photonik und deren Anwendungen für Instru­men­tie­rungen in der Astronomie. Kalaga Madhav, Leiter der Forschungs­gruppe Astro­photonik am AIP, fasst die Veröffent­lichungen so zusammen: „Die Artikel von Forschungs­gruppen aus der ganzen Welt decken ein breites Spektrum astro­photonischer Themen ab, wie etwa inter­fero­metrische Strahl­kombi­nierer für extrem scharfe Bilder beispiels­weise von aufge­lösten Stern­ober­flächen oder der Umgebung schwarzer Löcher, minia­tu­ri­sierte Spektro­graphen on-a-chip für Weltraum­teleskope der nächsten Generation, hoch­präzise Frequenz­kämme für die Detektion von Exoplaneten, und viele andere mehr.“

Mit der Veröffentlichung dieser Sonder­ausgabe werden die laufenden Fort­schritte in der Astro­photonik und ihre Einbeziehung in die Entwicklung von Instrumenten gewürdigt. Die faser­basierte Spektro­skopie ist heute eine etablierte und bewährte Techno­logie, die in Instru­menten wie dem zukünftigen Teleskop 4MOST zum Einsatz kommt. Die gleiche Entwicklung ist für die Astro­photonik am Forschungs­zentrum innoFSPEC der Uni Potsdam und des AIP vorgesehen. Derzeit bauen die Forscher bereits Koopera­tionen auf und testen ihre Kompo­nenten an Tele­skopen und in astro­no­mischen Instru­menten.

Mit Blick auf die Zukunft der Astro­photonik äußert sich Martin Roth, Abteilungs­leiter von innoFSPEC, so: „Das auf­strebende Gebiet der Astro­photonik hat bereits wichtige Entdeckungen in der Astronomie ermöglicht, beispiels­weise die bahn­brechenden Arbeiten des Nobel­preis­trägers Reinhard Genzel zum schwarzen Loch im Zentrum der Milch­straße. Wir erwarten, dass innoFSPEC mit dem Reifegrad und der Zuver­lässig­keit, die die Astro­photonik jetzt erreicht hat, in Zusammen­arbeit mit inter­natio­nalen Partnern wie der Europä­ischen Süd­stern­warte ESO weitere spannende Inno­va­tionen auf den Weg bringen wird.“

Die Exzellenzzentren innoFSPEC in Deutsch­land und CUDOS in Australien waren die ersten Gruppen, die sich auf die verschiedenen Forschungs­bereiche der Astro­photonik konzen­triert haben. Die Veröffent­lichung der Sonder­ausgabe zeigt nun, dass das auf­strebende Gebiet der Astro­photonik auch in vielen anderen Ländern an Dynamik gewonnen hat. So unter­streicht die von AIP und ESO im Jahr 2020 unter­zeichnete Verein­barung zur Forschungs­kooperation „Astro­photonik“ die Bedeutung der Forschung für künftige boden- und weltraum­gestützte astro­nomische Instru­mente.

„Als Forschende auf dem Gebiet der Astro­photonik sehen wir, wie schnell sich dieses Gebiet weiter­ent­wickelt. Mit der Sonder­ausgabe wollten wir eine Platt­form bieten, um die Fort­schritte zu zeigen und dieses relativ junge Thema auch Wissen­schaft­lerinnen und Wissen­schaftlern aus anderen Forschungs­bereichen näher­zu­bringen“, schreiben Aline Dinkelaker und Aashia Rahman vom AIP in ihrer Themen­einführung der Sonder­ausgabe.

AIP / RK

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