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VLT
Mit CRIRES+ auf der Suche nach Supererden
Redaktion / idw / Pressemitteilung der Universität Göttingen
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17. Februar 2021

Der Spektrograf CRIRES am Very Large Telescope der europäischen Südsternwarte ESO ist nun als CRIRES+ in modernisierter Form in Betrieb gegangen. Die an der Entwicklung beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler wollen mit dem Instrument insbesondere nach Supererden suchen und deren Atmosphären analysieren.

CRIRES+

Der Spektrograf CRIRES+ soll unter anderem nach bewohnbaren Supererden suchen.  Foto: ESO  [Großansicht]

"First Light" nennen Astronominnen und Astronomen den Moment, wenn ein neues optisches Instrument an einem Teleskop mit der Forschung beginnt. Für CRIRES+ war es Anfang Februar 2021 so weit: Die ESO meldete "First Light" für den neuen leistungsfähigen Spektrografen.

Ein Spektrograf zerlegt das einfallende Licht, das das Teleskop einfängt, in sein Spektrum, im Fall von CRIRES+ im infraroten Wellenlängenbereich. Aus dem Spektrum können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mehr über den Stern und seinen Planeten herauslesen. Die Aufgabe von CRIRES+ ist, den Himmel nach sogenannten Supererden abzusuchen, die sich in der habitablen Zone um ihren Stern bewegen.

Als Supererden werden Planeten außerhalb unseres Sonnensystems bezeichnet, deren Masse etwas größer als die der Erde ist, aber nicht so groß wie etwa die von Uranus oder Neptun. Als "habitable Zone" bezeichnet man den Bereich um einen Stern, in dem es auf einem Planeten theoretisch flüssiges Wasser geben könnte und damit - nach unserer Vorstellung - möglicherweise auch Leben.

Mit CRIRES+ hoffen Astronominnen und Astronomen nun zahlreiche solche Supererden aufzuspüren, da sie damit sehr viele Sterne in unserer stellaren Nachbarschaft beobachten können. Das Instrument unterstützt die Forscherinnen und Forscher zudem auch, die Atmosphäre von extrasolaren Planeten während eines Transits zu analysieren. Bei einem Transit zieht ein Planet vor seinem Stern vorbei und schwächt während dieses Zeitraums das Licht des Sterns ab. Ein weiteres Forschungsziel von CRIRES+ ist, mehr über den Ursprung und die Evolution der Magnetfelder von Sternen zu lernen. Dies könnte auch Hinweise zum besseren Verständnis der Aktivität unserer Sonne liefern.

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Die europäische Südsternwarte ESO hatte CRIRES+ gemeinsam mit einem Konsortium aus europäischen Instituten gebaut. Die Abkürzung CRIRES steht für CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle Spectrograph. Eine adaptive Optik korrigiert Bildverzerrungen, die durch die turbulente Erdatmosphäre entstehen. CRIRES+ stellt eine modernisierte Variante des Vorgänger-Instruments CRIRES dar, das 2006 in Betrieb genommen worden war. Der Wellenlängenbereich, den das Instrument analysieren kann, ist durch die Modernisierung um das Zehnfache größer geworden.

Schon CRIRES hat viele Entdeckungen ermöglicht, zum Beispiel konnten damit erstmals die Länge eines Tages auf einem extrasolaren Planeten bestimmt und die Temperatur von Plutos gesamter Atmosphäre gemessen werden. Von CRIRES+ erhoffen sich die Astronominnen und Astronomen ähnlich spannende Entdeckungen.

"Die Kombination aus einem hochmodernen optischen Instrument an einem der größten Teleskope der Welt, dem Very Large Telescope mit einem Spiegeldurchmesser von 8,2 Metern, bietet beste Voraussetzungen, um die Atmosphäre von extrasolaren Planeten zu erforschen", sagt Prof. Dr. Ansgar Reiners vom Institut für Astrophysik an der Universität Göttingen. Seine Arbeitsgruppe hat zusammen mit Prof. Dr. Artie Hatzes, Direktor der Thüringer Landessternwarte, Prof. Dr. Nikolai Piskunov vom Department for Physics and Astronomy an der Universität Uppsala in Schweden sowie einem Projektteam bei der ESO die Modernisierung von CRIRES umgesetzt.

Eigentlich hätte CRIRES+ bereits vor einem Jahr mit der Erforschung von extrasolaren Planeten beginnen sollen. Das Instrument wurde im Februar 2020 am Very Large Telescope an der Paranal-Sternwarte in Chile montiert. Doch wegen der Corona-Pandemie mussten die ersten Testbeobachtungen verschoben werden. Deswegen musste ESO zum ersten Mal ein Instrument aus der Ferne testen und in Betrieb nehmen.

Finanziert wurde CRIRES+ unter anderem aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung sowie der schwedischen Wallenberg-Stiftung.

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siehe auch
VLT & E-ELT: Neue Instrumente für Großteleskope - 21. Juli 2014
Very Large Telescope: Förderung für bessere Spektrografen - 1. August 2011
Ferne Welten - unsere Berichterstattung über die Suche nach extrasolaren Planeten und außerirdischem Leben
Links im WWW
Universität Göttingen
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