Infrarot-Astronomie

Das Unsichtbare sichtbar machen

Mit großer Begeisterung vermelden die deutschen, amerikanischen und italienischen Partner im Large-Binocular-Telescope-Projekt (LBT) die Inbetriebnahme der ersten von zwei innovativen Spektrographen. Nach mehr als einem Jahrzehnt - geprägt durch Entwicklung, Bau und Tests - steht das LUCIFER 1 genannte Instrument nun den Astronomen für wissenschaftliche Beobachtungen am Teleskop auf dem Mount Graham in Arizona zur Verfügung. LUCIFER 1 ist ein hervorragendes Werkzeug, um spektakuläre Einblicke in das Universum zu gewinnen – von unserer Milchstraße bis hin zu den am weitesten entfernten Galaxien. Das Instrument wurde von einem Konsortium deutscher Institute gebaut und sein Zwilling soll Anfang 2011 am Teleskop ebenfalls zum Einsatz kommen.

Grenzen überwinden

Dank des innovativen Designs von LUCIFER können Sternentstehungsregionen, die sich normalerweise in dichten Staubwolken verbergen, in bemerkenswerter Detailschärfe beobachtet werden. Das Instrument bietet zudem eine einmalige Flexibilität durch besondere technische Lösungen. Ein Beispiel ist der einzigartige Roboterarm, der Masken für die Multi-Objektiv-Spektroskopie (MOS) selbst bei den extrem kalten Betriebstemperaturen austauschen kann.

LUCIFER und sein Zwilling sind in den Brennpunkten der beiden gigantischen 8,4-m-Spiegel des LBT montiert. Um Beobachtungen im Nah-Infrarot (NIR) durchführen zu können, ist LUCIFER auf –213 °C gekühlt. Beobachtungen im Infrarotlicht sind unverzichtbar, um die Entstehung von Planeten und Sternen in unserer Galaxie zu erforschen oder den Geheimnissen der fernsten und jüngsten Galaxien auf die Spur zu kommen.

LUCIFER ist ein bemerkenswertes Mehrzweckinstrument. Es kombiniert ein großes Gesichtsfeld mit hoher Auflösung und bietet drei unterschiedliche Kameras für Bilder und Spektren in verschiedenen Auflösungen, je nach den Beobachtungsanforderungen. Neben seinen herausragenden Eigenschaften für die Aufnahme von Bildern mit gegenwärtig bis zu 18 hochqualitativen Filtern erlaubt LUCIFER die simultane Spektroskopie von etwa zwei Dutzend Objekten im Infraroten durch lasergefertigte Schlitzmasken. Für allerhöchste Flexibilität können diese Masken selbst bei der extrem niedrigen Betriebstemperatur gewechselt werden. Dies geschieht mittels eines hoch entwickelten robotischen Maskenwechslers, der die individuellen Masken aus einem Magazin entnimmt und mit absoluter Präzision in der Brennebene positioniert.

»In Kombination mit der großen Lichtstärke des LBT sind die Astronomen nun in der Lage, die spektralen Fingerabdrücke der schwächsten und am weitesten entfernten Objekte im Kosmos zu sammeln«, sagt Richard Green, der Direktor des LBT. »Nach der Fertigstellung der adaptiven Sekundärspiegel des LBT zur Korrektur atmosphärischer Turbulenzen wird LUCIFER seine volle Leistungsfähigkeit zeigen, indem es Bilder liefern wird, wie man sie bisher nur von weltraumgebundenen Observatorien her kennt.«

»Bereits die ersten LUCIFER-Beobachtungen von Sternentstehungsgebieten geben uns einen Eindruck vom enormen Potential des neuen Instruments«, sagt Thomas Henning, der Vorsitzende der deutschen LBT-Partner.

Quelle: MPI für Astronmomie