Schärfere Bilder als mit Hubble
von Stefan Deiters astronews.com
18. Juli 2018
Obwohl Teleskope auf der Erde deutlich größere Spiegel
haben als das Weltraumteleskop Hubble, sorgt die Luftunruhe der Atmosphäre doch dafür, dass
Hubble-Bilder merklich schärfer sind als Aufnahmen von VLT & Co. Doch das gilt
nun nicht mehr: Die ESO hat heute Testbilder vorgestellt, die mithilfe einer
neuen Adaptiven Optik gewonnen wurden. Die Ergebnisse sind spektakulär.
Obwohl die Teleskope auf der Erde immer größer werden und damit inzwischen über
ein enormes Lichtsammelvermögen verfügen, sind die Bilder des
Weltraumteleskops Hubble in der Regel oft deutlich detaillierter - und dies,
obwohl Hubble lediglich einen Spiegeldurchmesser von 2,4 Metern besitzt. Zum
Vergleich: Die vier Teleskopeinheiten des Very Large Telescope der europäischen
Südsternwarte ESO in Chile haben jeweils Hauptspiegel mit einem Durchmesser von
8,2 Metern.
Grund dafür, dass die Bilder vom Boden in der Regel schlechter aussehen als die Bilder
aus dem All, ist die Luftunruhe in der Erdatmosphäre. Aus diesem Grund hat man
sich schon vor einiger Zeit Gedanken darüber gemacht, wie man diese Störungen
kompensieren kann. Das Ergebnis dieser Überlegungen war eine sogenannte Adaptive Optik: Dazu wird
ein Referenzstern in der Nähe des eigentlich interessierenden Objekts
beobachtet und verfolgt, wie sich dessen Bild durch die Luftunruhe verändert.
Entsprechend werden blitzschnell Korrekturspiegel angesteuert, die dann für ein
besseres Bild sorgen. Statt eines Referenzsterns wird inzwischen oft ein
künstlicher "Stern" verwendet, der von einem Laserstrahl in der Erdatmosphäre
erzeugt wird.
Um die Vorteile immer größerer Teleskope auch nutzen zu können, muss auch die
Adaptive Optik immer weiter verbessert werden. Am Very Large Telescope hat man
jetzt zusammen mit dem Instrument MUSE ein neues System namens GALACSI getestet, das sich
auf vier Laserstrahlen zur Erzeugung von künstlichen Referenzsternen stützen
kann. Für MUSE stehen dabei zwei verschiedene Modi zur Verfügung: der
Wide-Field-Modus und der Narrow-Field-Modus.
Während im Wide-Field-Modus die Störungen der Atmosphäre über einen
vergleichsweise großen Bereich am Himmel kompensiert werden, gelingt dies im
Narrow-Field-Modus für einen sehr viel kleineren Bereich noch deutlich besser.
Dazu betrachtet das System die Störungen in vier verschiedenen
Atmosphärenschichten und korrigiert das Bild entsprechend. Auf diese Weise sind
Bilder mit einer Schärfe erreichbar, die am theoretischen Limit des Teleskops
liegen. Das System ist an der vierten Teleskopeinheit des VLT verfügbar.
Die Astronomen erhoffen sich dank des neuen Systems sehr viel detailliertere
Ansichten von einer Vielzahl von Objekten - von supermassereichen Schwarzen
Löchern in den Zentren ferner Galaxien, über Sternhaufen und Supernovae bis hin
zu Objekten in unserem eigenen Sonnensystem. Die neue Adaptive Optik ist auch
ein wichtiger Schritt für das Extremely Large Telescope, das gerade gebaut wird.
Nur dank solcher Entwicklungen wird das Großteleskop überhaupt seine volle
Leistungsfähigkeit erreichen können. Das Extremely Large Telescope wird über
einen Spiegel mit einem Durchmesser von 39 Metern verfügen.
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