Astronomie: Virtuelles Teleskop dank Lasertechnik deutlich leistungsfähiger

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Vier Teleskope des Very Large Telescope Interferometer (VLTI) sind jetzt mit Lasertechnik ausgerüstet, dank der das zusammengeschaltete Instrument überall am Nachthimmel Beobachtungen mit leistungsfähigen Korrekturmechanismen vornehmen kann. Das haben die Europäische Südsternwarte ESO und die Max-Planck-Gesellschaft mitgeteilt, die das virtuelle Observatorium betreiben. Das besteht aus vier zusammengeschalteten 8-Meter-Teleskopen und wird damit noch einmal leistungsfähiger. Eine Beispielaufnahme macht deutlich, was damit jetzt möglich ist. Die verbesserte Technik soll unter anderem präzisere Analysen von Schwarzen Löchern, des Zentrums der Milchstraße und von extrem weit entfernten Quasaren ermöglichen.

Hilfe gegen die Turbulenzen in der Luft

Mit den jetzt in Betrieb genommenen Lasern können für alle vier Teilteleskope des Interferometers getrennt künstliche Referenzsterne am Nachthimmel erzeugt werden. Eine adaptive Optik ermittelt dann anhand des Flimmerns dieser Leitsterne die Turbulenzen in der Atmosphäre und kann sie durch Verformungen der Sekundärspiegel am Teleskop ausgleichen. Das Ergebnis sind deutlich schärfere astronomische Aufnahmen ohne die negativen Einflüsse der Erdatmosphäre. Die Technik wird seit Jahren schon seit Jahren erfolgreich eingesetzt, am VLTI soll es nun Aufnahmen beliebiger Himmelsregionen unterstützen. Bislang war man dort für die Korrektur auf echte helle Referenzsterne in der Nähe des Ziels angewiesen, was die Zahl der beobachtbaren Objekte einschränkte. Das Projekt läuft unter dem Namen GRAVITY+.

Wie die Verantwortlichen ausführen, regt das Laserlicht jeweils einen kleinen Punkt in einer Schicht aus Natriumatomen an zu leuchten, die befinden sich etwa 90 km über der Erdoberfläche. Das Ergebnis ist jeweils ein Laserleitstern über dem größten Teil der Erdatmosphäre. Die vier jetzt in Betrieb genommenen Laser ermöglichen es dem zusammengeschalteten Teleskopverbund, den gesamten südlichen Himmel damit ins Visier zu nehmen und mit der größtmöglichen Präzision abzulichten. Zur Überprüfung wurde ein Cluster aus massereichen Sternen in einer Nachbargalaxie der Milchstraße ins Visier genommen. Gravity+ habe dann direkt gezeigt, dass ein Objekt, das als als großer Einzelstern galt, in Wahrheit aus zwei Sternen besteht. Weitere Forschung soll nun folgen.

Bei der Interferometrie werden mehrere Observatorien zusammengeschaltet, was in der Radioastronomie beispielsweise längst gängig ist, ist bei der optischen ungleich schwieriger. Hier müssen die unterschiedlichen Aufnahmen physisch zusammengeführt werden, um die Zusammenschaltung zu ermöglichen. Die Leistungsfähigkeit des Vorgehens wurde 2021 deutlich, als ein Team vom Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik Aufnahmen jener Sterne veröffentlicht hat, die das zentrale Schwarze Loch der Milchstraße umkreisen. Selbst die Verantwortlichen waren von der Detailgenauigkeit verblüfft. Abzuwarten bleibt nun, was die verbesserte Optik noch zutage fördert.

(mho)