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VLT
Schärfere Bilder als mit Hubble
von Stefan Deiters
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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.

Neptun

Neptun, der äußerste Planet des Sonnensystems, aufgenommen mit dem VLT und MUSE und der neuen adaptiven Optik. Bild: ESO/P. Weilbacher (AIP) [Vergleich mit Hubble und VLT ohne Adaptive Optik]

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.

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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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siehe auch
VLT: Brillanter Sternhaufen als Testobjekt - 11. Juli 2018
VLT: Jubiläum für Adaptive Optik - 25. November 2011
VLT: Ungemütliche Kinderstube von Sonnensystemen - 19. August 2009
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