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VLT
First Light für neue Exoplaneten-Kamera
von Stefan Deiters
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4. Juni 2014

Am Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO wurde kürzlich ein neues Instrument installiert, von dem sich die Astronomen deutliche Fortschritte bei der Erforschung extrasolarer Planeten versprechen. Mit SPHERE sollen hauptsächlich Gasplaneten um nahe Sterne direkt abgebildet werden. Jetzt wurden mit dem Instrument erste Probebeobachtungen gemacht.

HR 4796A

SPHEREs Infrarotblick auf den Staubring um den Stern HR 4796A.  Bild:  ESO/J.-L. Beuzit et al. / SPHERE Consortium

SPHERE

SPHERE (schwarzer Kasten) montiert an der dritten Teleskopeinheit des VLT. Foto:  ESO/J. Girard  [Großansicht]

Das Instrument Spectro-Polarimetric High-contrast Exoplanet REsearch (SPHERE) wurde jetzt erfolgreich an der dritten Teleskopeinheit des Very Large Telescope (VLT) der europäischen Südsternwarte ESO auf dem Gipfel des Paranal in Chile installiert. SPHERE gehört zu einer Reihe von neuen VLT-Instrumenten der zweiten Generation, die die wissenschaftlichen Möglichkeiten der vier Großteleskope noch einmal deutlich erweitern sollen.

Heute hat die ESO nun erste Bilder des sogenannten "First Light" von SPHERE vorgestellt, die bereits das Potential des Instruments deutlich machen. Unter einem "First Light" verstehen die Astronomen die erste Inbetriebnahme eines Instruments unter realen Bedingungen. Die Beobachtungen dienen vor allem der Überprüfung und Kalibrierung des Instruments.

SPHERE war im Dezember des vergangenen Jahres in Europa abschließend getestet und dann nach Südamerika transportiert worden. Auf dem Gipfel des Paranal angekommen, musste das Instrument dann erneut sorgfältig zusammengesetzt und schließlich an eines der Teleskope montiert werden. SPHERE vereinigt mehrere fortschrittliche Verfahren, um möglichst kontrastreiche Bilder von extrasolaren Planeten aufnehmen zu können.

"SPHERE ist ein sehr komplexes Instrument", unterstreicht Jean-Luc Beuzit vom Institut de Planétologie et d'Astrophysique de Grenoble in Frankreich, der Projektleiter von SPHERE. "Dank der harten Arbeit vieler Leute, die bei seinem Design, Bau und seiner Montage beteiligt waren, hat es unsere Erwartungen bereits übertroffen. Wunderbar!"

SPHERE kombiniert drei moderne Beobachtungsverfahren, die für die Aufgaben des Instruments speziell weiterentwickelt wurden. So verfügt das Instrument über eine fortschrittliche adaptive Optik, mit der sich die Effekte der Luftunruhe in der Erdatmosphäre kompensieren lassen. Zudem kommt ein Koronograf zum Einsatz, mit dem sich das helle Licht des Zentralsterns ausblenden lässt, das ansonsten die vergleichsweise lichtschwachen Planeten überstrahlen würde.

Außerdem verwendet SPHERE ein als differentielle Bildgebung bezeichnetes Verfahren, bei dem Unterschiede zwischen dem Licht des Sterns und des Lichts des Planeten in Bezug auf Farbe und Polarisation ausgenutzt werden, um auch noch extrasolare Planeten sichtbar machen zu können, die mit den bisherigen Methoden nicht zu erfassen waren.

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Mit SPHERE wollen die Astronomen vor allem extrasolare Gasriesen um vergleichsweise nahegelegene Sterne aufspüren und genauer untersuchen. Das ist allein schon deswegen ein sehr anspruchsvolles Vorhaben, weil das helle Licht eines Sterns jeden Planeten in seiner Umgebung in der Regel schlicht überstrahlt. Deswegen müssen die Astrononen auf zahlreiche "Tricks" zurückgreifen, um das schwache Licht des Planeten trotzdem erfassen zu können.

Während der ersten Beobachtungen wurde unter anderem der nahe gelegene Stern HR 4796A anvisiert. Mithilfe von SPHERE war der Staubring um den Stern in eindrucksvoller Deutlichkeit zu erkennen. "Das ist nur der Anfang", so Beuzit. "SPHERE ist ein einzigartig leistungsfähiges Werkzeug und wird in den folgenden Jahren zweifellos viele aufregende Überraschungen liefern."

Für das SPHERE-Team stehen in den kommenden Monaten noch weitere umfangreiche Tests an, bevor das Instrument dann gegen Ende des Jahres für reguläre wissenschaftliche Beobachtungen zur Verfügung stehen wird. An der Entwicklung von SPHERE sind zahlreiche europäische astronomische Institute beteiligt, darunter auch das Max-Planck-Institut für Astronomie in Heidelberg, das Observatoire de Genève und das Institut für Astronomie der ETH Zürich.

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