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Innovativer Filter für bessere Sicht
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Potsdam
astronews.com
13. Dezember 2011
Infrarot-Beobachtungen von der Erde aus werden durch ein
nächtliches Leuchten in der Hochatmosphäre behindert, durch das sich
lichtschwache Sterne und Galaxien nur sehr schwer nachweisen lassen. Chemiker
und Astrophysiker in Potsdam haben nun ein neues Filtersystem entwickelt, das
dieses Problem beheben könnte und für das sich noch zahlreiche weiteren
Anwendungen finden lassen dürften.
Das neu entwickelte Filtersystem könnte auch die
Beobachtungen mit dem geplanten European
Extremely Large Telescope erleichtern.
Bild: ESO/L. Calçada |
Physikochemiker der Universität Potsdam und Astrophysiker des
Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) haben jetzt ein komplexes
optisches Filtersystem vorgestellt, das Beobachtungen auch schwacher Sterne und
Galaxien ermöglichen soll. Das System entstand im Rahmen von ASPIC, dem
Astrophotonics and Instrumentation Consortium. Über die neue Methodik
berichteten die Wissenschaftler kürzlich in der Fachzeitschrift Nature
Communications. Es handelt sich dabei um eine hochgradig verfeinerte
Anwendung von Faser-Bragg-Gittern, die bisher in der physikalischen und
chemischen Sensorik verwendet werden.
Das Licht von Galaxien, das von der Anfangszeit des Kosmos eine Reise von
mehr als zehn Milliarden Jahren hinter sich hat, wird durch den Effekt der
kosmologischen Rotverschiebung in den infraroten Spektralbereich verschoben.
Infolge von Anregungsprozessen in der Hochatmosphäre leuchtet der Nachthimmel im
Infraroten aber ebenso hell wie der Dämmerungshimmel im visuellen
Spektralbereich. Schwachleuchtende Sterne und Galaxien sind aufgrund dieser
Aufhellung normalerweise nicht nachzuweisen.
Mit der jetzt realisierten Erfindung des hochkomplexen faseroptischen Filters
durch die ASPIC-Forscher soll dem abgeholfen werden. Durch die längs einer
Lichtleitfaser eingeprägte periodische Struktur können störende Emissionslinien
des Nachthimmels gezielt ausgefiltert werden. Das neue Verfahren könnte sich
beispielsweise optimal für das geplante European Extremely Large Telescope
(E-ELT) eignen, da die Erfindung eine optimale Nutzung des neuen Riesenteleskops
ermöglichen sollte. Dass auch weitere spannende Anwendungen in der chemischen
Sensorik und technologischen Entwicklung gefunden werden, steht nach Ansicht der
Forscher außer Frage.
"Faser-Bragg-Gitter finden bereits vielfältig Verwendung bei Temperatur- und
Druckmessungen, zum Beispiel für seismische Messungen bei Erdbeben- und
Vulkanmonitoring", erläutert Professor Dr. Hans-Gerd Löhmannsröben vom Institut
für Physikalische Chemie der Universität Potsdam. "Mit organischen Farbstoffen
funktionalisierte optische Fasern dienen zur Detektion von molekularem
Sauerstoff." Diese könnten soweit miniaturisiert werden, dass Untersuchungen in
lebenden biologischen Geweben und sogar in einzelligen Lebewesen, wie
Mikroalgen, durchgeführt werden können. So ließen sich wichtige physiologische
Informationen unter anderem über Photosynthese und Hormonwirkungen erhalten.
Diese laufenden Forschungsvorhaben in der Physikalischen Chemie haben auch
zur Ausgründung der Firma Colibri Photonics geführt. Die Zusammenarbeit der
Potsdamer Wissenschaftler steht unter dem Motto "From Molecules to Galaxies" und
erfolgt im Rahmen des Zentrums für Innovationskompetenz innoFSPEC Potsdam.
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