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VLT
Neues Instrument nimmt ferne Galaxien ins Visier
von Stefan Deiters
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12. Dezember 2012

Am Very Large Telescope der ESO auf dem Gipfel des Paranal in Chile ist jetzt ein neues leistungsfähiges Instrument installiert und erfolgreich getestet worden. KMOS erlaubt die simultane Beobachtung von 24 Objekten im Infraroten und gleichzeitig die Untersuchung ihrer Struktur. Die Astronomen hoffen auf neue Daten über das Wachstum und die Entwicklung von Galaxien im jungen Universum.

KMOS

Das neue Instrument KMOS (Mitte) zum Zeitpunkt der ersten Beobachtung, dem sogenannten "First Light". Bild: ESO / G. Lombardi  [Großansicht]

Das Very Large Telescope (VLT) der europäischen Südsternwarte ESO auf dem Gipfel des Paranal in Chile ist um ein leistungsfähiges Instrument reicher: Der K-band Multi-Object Spectrograph (KMOS) wurde erfolgreich an einer Teleskopeinheit des VLT installiert und getestet. Das von einem Konsortium aus britischen und deutschen Instituten in Zusammenarbeit mit der ESO entwickelte 2,5 Tonnen schwere Instrument wurde in den vergangenen Monaten von Europa nach Chile gebracht und dort zusammengesetzt und getestet. KMOS gehört zur zweiten Instrumentengeneration am VLT.

"KMOS erweitert die Instrumente am VLT der ESO um faszinierende neue Möglichkeiten", so Richard Sharples von der University of Durham, einer der verantwortlichen Wissenschaftler für KMOS. "Der erfolgreiche Test ist ein Tribut an die Arbeit eines großen Teams aus Ingenieuren und Wissenschaftlern. Das Team freut sich nun auf viele neue wissenschaftliche Entdeckung mit KMOS, sobald die Inbetriebnahme des Instruments vollständig abgeschlossen ist."

Zur Erforschung des Wachstums und der Entwicklung von Galaxien beobachten Astronomen Systeme in großer Entfernung, die wir dadurch zu einer Zeit sehen, in der das Universum nur einen Bruchteil seines heutigen Alters hatte. Durch die Expansion des Weltalls wird aber auch das Licht dieser Galaxien gestreckt und somit in Richtung des infraroten Wellenlängenbereichs verschoben. Deswegen sind Infrarotbeobachtungen für Untersuchungen dieser Art von großer Bedeutung.

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Außerdem ist es wünschenswert, eine möglichst große Zahl von Objekten gleichzeitig zu untersuchen und von jedem untersuchten Objekt zudem noch zu ermitteln, wie sich dessen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen unterscheiden. So lassen sich beispielsweise Informationen über das Rotationsverhalten oder die Masse eines Objekts gewinnen.

Mit KMOS wird all dies möglich sein - und zwar gleichzeitig. Bislang konnte man entweder nur viele Objekte beobachten oder aber die Eigenschaften eines Objektes im Detail untersuchen. Umfangreiche Durchmusterungen nahmen daher oft mehrere Jahre in Anspruch. Mit KMOS kann diese Arbeit nun in wenigen Monaten gelingen.

KMOS verfügt über 24 Roboterarme, die so positioniert werden können, dass das Licht von 24 entfernten Galaxien oder anderen Objekten aufgefangen wird. An jedem Arm wird zudem ein Raster aus 14 mal 14 Pixeln über das Objekt gelegt. An jedem der 196 einzelnen Punkte kann nun ein Spektrum dieses Bereichs des Objektes aufgenommen und von empfindlichen Infrarotdetektoren aufgezeichnet werden. Für die Infrarotbeobachtungen müssen weite Teile des komplexen Instruments auf minus 140 Grad Celsius hinuntergekühlt werden.

"Ich erinnere mich noch, dass ich wegen der Komplexität von KMOS vor acht Jahren, als wir mit dem Projekt begonnen haben, recht skeptisch war", gesteht Jeff Picard, der bei der ESO verantwortliche Wissenschaftler für KMOS. "Aber jetzt machen wir damit Beobachtungen und das Instrument funktioniert hervorragend. Zudem war es ein Vergnügen mit dem KMOS-Team zusammenzuarbeiten. Sie sind sehr professionell."

KMOS wurde von einem Konsortium aus Instituten in Zusammenarbeit mit der ESO entwickelt. Beteiligt waren das Centre for Advanced Instrumentation des Department of Physics der Durham University, die Universitäts-Sternwarte München, das UK Astronomy Technology Centre der Science and Technology Facilities Council am Royal Observatory in Edinburgh, das Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching und das Sub-Department of Astrophysics der University of Oxford.

"Ich bin begeistert über die fantastischen Möglichkeiten, die uns KMOS für das Studium entfernter Galaxien bietet", so Ralf Bender von der Universitäts-Sternwarte München und dem Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, der zweite verantwortliche Wissenschaftler für KMOS. "24 Galaxien gleichzeitig zu beobachten wird Stichproben von Galaxien mit bislang unerreichter Größe und Qualität erlauben. Die Zusammenarbeit zwischen den Partnern und der ESO hätte nicht besser funktionieren können und ich bin allen sehr dankbar, die am Bau von KMOS beteiligt waren."

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siehe auch
VLT: Spektrographen in Serienproduktion - 1. März 2010
Links im WWW
ESO
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