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Ein Vierteljahrhundert Spektrograph PMAS
Redaktion
/ Pressemitteilung des Leibniz-Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP)
astronews.com
1. Juni 2026
Am spanischen Calar-Alto-Observatorium und in Potsdam feiert
man in diesen Tagen das 25-jährige Jubiläum des Potsdamer Multi-Aperture-Spektrophotometers
PMAS: Am 29. Mai 2001 gelang damit am 3,5-Meter-Teleskop auf dem Calar Alto das
sogenannte First Light. Das ursprünglich als "Reisespektrograph" konzipierte
Instrument liefert bis heute wertvolle Daten.
Das Instrument PMAS am Cassegrain-Fokus des
Calar-Alto-3,5-Meter-Teleskops.
Foto: AIP [Großansicht] |
Die Geschichte dieses Integralfeldspektrographen der ersten Generation begann
1996 mit finanzieller Unterstützung der BMBF-Verbundforschung. Es wurde als
erstes Instrument vollständig am damals noch jungen Leibniz-Institut für
Astrophysik Potsdam (AIP) entwickelt. Von Anfang an war der Potsdamer Multi-Aperture-Spektrophotometer
(PMAS) konzeptionell als experimentelles Instrument gedacht, das potenziell an
verschiedenen Teleskopen getestet und nicht fest installiert werden sollte. Im
AIP-Bestand ist es bis heute als "Reisespektrograph" verzeichnet.
Nach seiner Fertigstellung in Potsdam machte es jedoch nur eine Reise: zum
Observatorium Calar Alto. Dort erwies es sich zu einer Zeit als
wettbewerbsfähig, als verschiedene Gruppen weltweit Integralfeldspektrographen
der ersten Generation in Betrieb nahmen. Im Rahmen einer Vereinbarung mit dem
Deutsch-Spanischen Astronomischen Zentrum (DSAZ) und dem Max-Planck-Institut für
Astronomie in Heidelberg wurde PMAS der wissenschaftlichen Fachwelt auf der
Grundlage einer Risikoteilung zur Verfügung gestellt und wird seitdem als
gemeinsam genutztes Instrument betrieben.
Nach dem Übergang vom DSAZ zum vollständig spanisch geführten Centro
Astronómico Hispano en Andalucía, Observatorio de Calar Alto
(CAHA) wurde die hervorragende Zusammenarbeit zwischen dem AIP und dem Calar
Alto als Eckpfeiler für den langfristigen Erfolg von PMAS fortgesetzt. "Die
anhaltende wissenschaftliche Produktivität des Instruments über 25 Jahre hinweg
war nicht nur aufgrund seiner Leistungsfähigkeit möglich, sondern auch dank der
langfristig stabilen Betriebsbedingungen des Calar-Alto-Observatoriums, der
kontinuierlichen technischen Unterstützung vor Ort und des Engagements des
Observatoriums, der astronomischen Gemeinschaft zuverlässigen Zugang zu
gewähren", so Jesús Aceituno, Direktor von Calar Alto.
Im Laufe der Jahre hat sich das CAHA als hervorragende Plattform für
Gastinstrumente und langfristige wissenschaftliche Programme erwiesen, wodurch
PMAS eine wettbewerbsfähige und produktive Einrichtung für die internationale
Gemeinschaft bleiben konnte. Wie der Name schon andeutet, wurde PMAS für die
bildgebende Spektralphotometrie entwickelt. "Das war Anfang der 2000er Jahre
eine Neuheit!" erinnert sich Martin Roth, der leitende Forscher von PMAS. "Das
Instrument weist einen hohen Durchsatz vom Ultraviolett- bis zum
Nahinfrarotbereich auf, da der vollrefraktive Spektrograph apochromatische
Linsen aus Kalziumfluorid mit hocheffizienten Breitband-Antireflexbeschichtungen
verwendet."
Die Integralfeld-Einheit (IFU) ist ein fasergekoppeltes zweidimensionales
Linsensystem. Als Upgrade erhielt PMAS eine zusätzliche faserbündelbasierte IFU
mit einem äußerst wettbewerbsfähigen weiten Sichtfeld von über einer
Bogenminute. Dank dieser Fähigkeiten wurde PMAS von der Fachwelt schon bald als
attraktive Einrichtung anerkannt. Bereits in den Anfangsjahren führten
zahlreiche Anwendungen aus den unterschiedlichsten Bereichen zu
Veröffentlichungen, von denen viele zu jener Zeit einzigartig waren.
Zweifellos ist das Beobachtungsprogramm Calar Alto Legacy Integral Field
Area Survey (CALIFA), das 2012 von Calar Alto und einem internationalen
Team von Astronominnen und Astronomen ins Leben gerufen wurde und 600
nahegelegene Galaxien kartierte und analysierte, zu einer Erfolgsgeschichte
geworden, die bis heute aus einer unvergleichlichen Datengrundlage heraus
wissenschaftliche Arbeiten hervorbringt. Die Beobachtungen von PMAS haben
insgesamt zu mehr als 450 wissenschaftlichen Publikationen geführt, 313 davon
nutzten Daten des CALIFA-Surveys und erhielten insgesamt rund 13.000
Zitierungen.
Zu den wichtigsten Entdeckungen zählen die weltweit ersten Beobachtungen
einer Supernova sowie des optischen Gegenstücks eines Gammastrahlenausbruchs
mittels Integralfeldspektroskopie, der Nachweis von Mikrolinseneffekten in einem
Gravitationslinsen-Quasar, die Entdeckung der Vordergrundgalaxie, die für ein
gedämpftes Lyman-Alpha-Absorptionssystem eines Quasars in Emission
verantwortlich ist, sowie die Unterscheidung störender Supernova-Überreste von
der Leuchtkraftfunktion extragalaktischer Planetarischer Nebel.
Zu den Ergebnissen von CALIFA gehören der solide Nachweis dafür, dass
Galaxien von innen nach außen wachsen, das universelle Vorkommen von
Metallizitätsgradienten in der Gasphase von Galaxien, die Beschreibung des
Erlöschens der Sternentstehung in Galaxien sowie die Schwankungen der
Sternentstehungsrate, die gemeinsam mit Kohlenstoffmonoxid-Daten aus dem
CALIFA-EDGE-Durchmusterungsprojekt abgeleitet wurden.
"Viele Nachwuchsforschende und Promovierende wurden hier ausgebildet und
erhielten für ihre wissenschaftlichen Projekte Originaldaten von PMAS", so Roth.
Ein besonders erfolgreiches Beispiel ist der Einsatz der Crowded-Field-Spektroskopie
im Rahmen der Doktorarbeit von Sebastian Kamann, der erst kürzlich für seine
Leistungen im Zusammenhang mit dieser Innovation mit dem Johann-Wempe-Preis
ausgezeichnet wurde."
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