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"Erstes Licht" für das Large Binocular Telescope

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Die ersten wissenschaftlichen Himmelsaufnahmen wurden jetzt mit einem der beiden Spiegel des Large Binocular Telescope (LBT) gemacht. Das unter Astronomen "First Light" genannte Ereignis ist ein entscheidender Meilenstein auf dem Weg zur Inbetriebnahme des größten und modernsten Einzelteleskops der Welt, das selbst das Hubble übertrifft.

Das LBT wird schärfer und tiefer ins Universum schauen als es jemals zuvor möglich war und auch deutsche Astronom sind am Projekt beteiligt.

Das Large Binocular Telescope auf dem 3190 Meter hohen Mount Graham (Arizona) ist eines der herausragenden wissenschaftlich-technischen Projekte der modernen astronomischen Forschung. Der Name des Teleskops ist Programm: Das völlig neuartige Fernrohr wird über zwei riesige Sammelspiegel mit jeweils 8,4 Metern Durchmesser verfügen, die, auf einer gemeinsamen Montierung installiert, gleichzeitig auf ferne Himmelskörper ausgerichtet werden, ähnlich wie ein Feldstecher. Die Oberflächen der Spiegel sind dabei auf ein 20 Millionstel Millimeter so extrem genau poliert: Ein LBT-Spiegel - vergrößert auf die Fläche des Bodensees - hätte nur "Wellen" von einem fünftel Millimeter Höhe. Trotz ihrer Größe wiegt jeder der beiden Hauptspiegel "nur" 16 Tonnen. Die viel dickeren Spiegel klassischer Teleskope würden in dieser Dimension etwa 100 Tonnen wiegen und den Bau eines Fernrohrs dieser Größenordnung unmöglich machen.

Durch die Vereinigung der Strahlengänge der beiden Einzelspiegel sammelt das LBT so viel Licht wie ein Teleskop mit einem Spiegeldurchmesser von 11,8 Meter. Damit wird das mit einem 2,4 Meter-Spiegel ausgestattete Weltraumteleskop Hubble um den Faktor 24 übertroffen. Von noch größerer Bedeutung ist jedoch, dass das LBT dabei auch die Auflösung eines Teleskops von 22,8 Meter Durchmesser erreichen wird, weil es über die modernste adaptive Optik verfügt, bei der Bilder in einem interferometrischen Verfahren überlagert werden. Damit gelingt es den Astronomen, durch Luftturbulenzen verursachte Unschärfen in den Bildern auszugleichen und weitaus schärfer als Hubble ins Universum zu blicken.

"Das LBT wird uns völlig neue Möglichkeiten für die Erforschung von Planeten außerhalb des Sonnensystems oder zur Untersuchung der fernsten und damit jüngsten Galaxien eröffnen", sind sich Prof. Dr. Thomas Henning, Geschäftsführender Direktor am Max-Planck-Institut für Astronomie (MPIA), und Dr. Tom Herbst (MPIA), Projektwissenschaftler im deutschen Konsortium, einig.

"Was die Wissenschaftler in der nahen Zukunft an faszinierender Bildqualität erwarten können, lassen bereits die ersten LBT-Bilder erahnen", sagt Prof. Dr. Gerd Weigelt, Direktor am Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn. Obwohl die Aufnahmen zunächst "nur" mit einem der beiden Hauptspiegel gewonnen wurden, zeigen sie bereits einen beeindruckenden Blick auf ein fernes Milchstraßensystem. Bei dem als NGC891 bekannten Objekt im Sternbild Andromeda handelt es sich um eine Spiralgalaxie in 24 Millionen Lichtjahren Entfernung, welche wir - von der Erde aus - von der Seite sehen. "Das Objekt ist für die Astronomen von besonderem Interesse, weil es auch im Röntgenbereich enorme Mengen an Strahlung aussendet", so Prof. Dr. Reinhard Genzel, Geschäftsführender Direktor des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik in Garching. "Diese Strahlung entsteht durch eine große Anzahl massereicher Sterne, die ihr Leben durch spektakuläre Supernova-Explosionen beenden - eine Art kosmisches Feuerwerk."

Die Bilder entstanden mithilfe der hochmodernen Large Binocular Camera (LBC), die von den italienischen Partnern des Projekts entwickelt wurde. Kamera und Teleskop wirken zusammen wie eine riesige Digitalkamera. Dank des besonders großen Gesichtsfeldes werden damit sehr effiziente Beobachtungen beispielsweise der Entstehung und Entwicklung ferner und damit lichtschwacher Galaxien möglich.

Doch die LBC-Kamera ist erst der Anfang einer ganzen Reihe von High-Tech-Instrumenten, mit denen das LBT in Zukunft ausgestattet sein wird. "Nur in Kombination mit leistungsfähigen Messinstrumenten, die mit empfindlichsten Detektoren ausgestattet sind, wird aus einem Teleskop wie dem LBT ein hochleistungsfähiges Observatorium", so Prof. Dr. Hans-Walter Rix, Direktor am Max-Planck-Institut für Astronomie.

"Hingegen ist das Instrument PEPSI ein besonders hochauflösender so genannter Echelle-Spektrograph, mit dem man etwa die Struktur und Dynamik an der Oberfläche von Sternen besonders gut untersuchen kann", erläutern Prof. Dr. Matthias Steinmetz und Prof. Dr. Klaus Strassmeier, Direktoren am Astrophysikalischen Institut Potsdam (AIP).

Damit am Ende auch die volle Leistungsfähigkeit des LBT und seiner Instrumente zur Verfügung steht, wird das LINC-NIRVANA-Instrument gebaut. Dieses Gerät bildet das Herzstück des LBT, denn es wird die Lichtbündel der beiden Hauptspiegel in einer gemeinsamen Brennebene zusammenzuführen und die durch die Erdatmosphäre verursachten Bildstörungen korrigieren. Dabei werden an die optischen, elektronischen und mechanischen Komponenten höchste Ansprüche gestellt, da Teile von LINC-NIRVANA durch seinen Einsatz im infraroten Spektralbereich auf minus 196 Grad Celsius gekühlt werden müssen, um nicht durch Wärmestrahlung der Umgebung "geblendet" zu werden.

Dank der eindrucksvollen ersten Bilder wissen die Astronomen jetzt, dass sich die über etwa 20 Jahre erstreckenden Planungs-, Entwicklungs- und Baumassnahmen gelohnt haben und das 120-Millionen-Dollar-Projekt auf dem besten Wege ist, neue Einblicke in den Kosmos zu eröffnen.

Quelle: Max Planck Gesellschaft

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