eso1601de-at — Organisatorische Pressemitteilung

Erstes Licht f��r Instrument zur zuk��nftigen Beobachtung Schwarzer L��cher

Erfolgreiche Inbetriebnahme von GRAVITY am VLTI

13. Januar 2016

Am Very Large Telescope der ESO in Chile wurde ein neues Instrument in Betrieb genommen, dessen Hauptaufgabe es sein wird, Schwarze L��cher zu untersuchen. Entworfen und gebaut wurde GRAVITY von einem gro��en Team aus europ��ischen Astronomen und Ingenieuren, zu dem auch Wissenschaftler aus Heidelberg, K��ln und Garching geh��ren. Geleitet wird das Projekt vom Max-Planck-Institut f��r extraterrestrische Physik in Garching. GRAVITYs Leistungsf��higkeit sorgt durchweg f��r gro��e Begeisterung im Team. W��hrend der ersten Beobachtungen gelang es GRAVITY bereits, das Sternlicht von allen vier VLT-Hilfsteleskopen zu b��ndeln. W��hrend der ersten Tests konnte das Instrument bereits mehrere Premieren feiern. GRAVITY ist das leistungsst��rkste Instrument f��r das VLT-Interferometer, das bisher montiert wurde.

Um ein virtuelles Teleskop mit bis zu 200 Metern Durchmesser zu bilden, kombiniert das GRAVITY-Instrument ��ber Interferometrie das Licht von mehreren Teleskopen. Diese Technik erm��glicht es Astronomen, viel feinere Details in astronomischen Objekten zu erkennen als es mit einem einzigen Teleskop m��glich w��re.

Seit dem Sommer 2015 hat ein internationales Team aus Astronomen und Ingenieuren unter der Leitung von Frank Eisenhauer (MPE, Garching) das Instrument in speziell angepassten Tunneln unter dem Very Large Telescope der ESO am Paranal-Observatorium im Norden Chiles montiert [1]. Dies stellt die erste Phase der Inbetriebnahme von GRAVITY im Rahmen des Very Large Telescope Interferometer (VLTI) dar. Ein entscheidender Meilenstein wurde jetzt erreicht: Zum ersten Mal hat�� das Instrument erfolgreich das Sternlicht von den vier VLT-Hilfsteleskopen vereint [2].

��Bereits bei den ersten Beobachtungen, und zum allerersten Mal in der Geschichte der optischen Interferometrie, konnte GRAVITY Aufnahmen mit mehreren Minuten Belichtungszeit machen, also mehr als hundert Mal l��nger als es vorher m��glich war��, erl��utert Frank Eisenhauer. ��GRAVITY wird zuk��nftig die Beobachtung von deutlich lichtschw��cheren Objekten erlauben, und verschiebt die Grenzen der Empfindlichkeit und Genauigkeit der hochaufl��senden Astronomie weit ��ber das hinaus, was derzeit m��glich ist."

Im Rahmen der ersten Beobachtungen nahm das Team die hellen, jungen Sterne unter die Lupe, die als Trapez bekannt sind und sich im Herzen der Sternentstehungsregion Orion befinden. Bereits in den ersten Daten der Inbetriebnahme machte GRAVITY eine kleine Entdeckung: Eine der Komponenten des Sternhaufens stellte sich als Doppelstern heraus [3].

Der Schl��ssel zu diesem Erfolg bestand darin, mit dem Licht eines Vergleichssterns das virtuelle Teleskop lange genug zu stabilisieren, so dass eine tiefe Aufnahme eines zweiten, deutlich lichtschw��cheren Objekts m��glich wird. Desweiteren gelang es den Astronomen auch, das Licht der vier Teleskope zeitgleich zu stabilisieren �� ein Kunstst��ck, das so bisher noch nie gelungen ist [3].

GRAVITY kann sowohl die Positionen astronomischer Objekte auf das Genauste vermessen als auch interferometrische Bildgebung und Spektroskopie durchf��hren [4]. Bef��nden sich Geb��ude auf dem Mond, w��rde GRAVITY sie erkennen. Solch extrem hochaufl��sende Bildgebung besitzt viele Anwendungsm��glichkeiten, aber der Hauptfokus wird in der Zukunft in der Untersuchung der Umgebung Schwarzer L��cher liegen.

Insbesondere wird GRAVITY untersuchen, was in dem extrem starken Gravitationsfeld nahe des Ereignishorizonts des massereichen Schwarzen Lochs im Zentrum der Milchstra��e passiert �� was den Namen des Instruments erkl��rt. In dieser Region wird das physikalische Verhalten von Einsteins Allgemeiner Relativit��tstheorie beherrscht. Au��erdem soll es Details des Massenzuwachses und Jets erkennen�� Prozesse, die beide in der N��he neugeborener Sterne (junger stellare Objekte) und in Regionen um massereiche Schwarze L��cher in den Zentren anderer Galaxien auftreten. ��berragen wird es alles je dagewesene auch bei der Untersuchung der Bewegungen von Doppelsternen, Exoplaneten und jungen stellaren Scheiben, sowie bei Aufnahmen von Sternoberfl��chen.

Bislang ist GRAVITY mit den vier 1,8-Meter-Hilfsteleskopen getestet worden. Die ersten Beobachtungen mit GRAVITY mit den vier 8-Meter-Hauptteleskopen des VLT sind im Verlauf des Jahres 2016 geplant.

Die GRAVITY-Arbeitsgemeinschaft steht unter der F��hrung des Max-Planck-Instituts f��r extraterrestrische Physik in Garching. Die anderen Partner-Institute sind:

LESIA, Observatoire de Paris, PSL Research University, CNRS, Sorbonne Universit��s, UPMC Univ. Paris 06, Univ. Paris Diderot, Sorbonne Paris Cit��, Meudon, Frankreich
Max-Planck-Institut f��r Astronomie in Heidelberg
I. Physikalisches Institut der Universit��t K��ln
IPAG, Universit�� Grenoble Alpes/CNRS, Frankreich
Centro Multidisciplinar de Astrof��sica, CENTRA (SIM), Lissabon und Porto, Portugal
ESO Garching

Endnoten

[1] An den VLTI-Tunneln und Strahlvereinigungsr��umen wurden k��rzlich einschneidende Bauma��nahmen durchgef��hrt, um sowohl Platz f��r GRAVITY zu schaffen als auch die Anlage auf zuk��nftige Instrumente vorzubereiten.

[2] Eigentlich w��re es genauer, diesen Schritt als ��erstes Interferenzmuster�� zu bezeichnen, da der Meilenstein darin bestand, das Licht der verschiedenen Teleskope erfolgreich zu vereinen, so dass die Lichtstrahlen interferieren und die sich daraus bildenden Interferenzmuster aufgezeichnet werden k��nnen.

[3] Bei dem neu entdeckten Doppelstern handelt es sich um Theta¹ Orionis F, wobei der nahgelegene hellere Stern Theta¹ Orionis C bei den Beobachtungen als Referenz genutzt wurde.

[4] Das Ziel von GRAVITIY ist es, die Position von Objekten im Bereich von zehn Mikrobogensekunden zu messen und Bilder mit einer Aufl��sung von vier Millibogensekunden aufzunehmen.

Weitere Informationen

Die Europ��ische S��dsternwarte (engl. European Southern Observatory, kurz ESO) ist die f��hrende europ��ische Organisation f��r astronomische Forschung und das wissenschaftlich produktivste Observatorium der Welt. Getragen wird die Organisation durch 16 L��nder: Belgien, Brasilien, D��nemark, Deutschland, Finnland, Frankreich, Gro��britannien, Italien, die Niederlande, ��sterreich, Polen, Portugal, Spanien, Schweden, die Schweiz und die Tschechische Republik. Die ESO erm��glicht astronomische Spitzenforschung, indem sie leistungsf��hige bodengebundene Teleskope entwirft, konstruiert und betreibt. Auch bei der F��rderung internationaler Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Astronomie spielt die Organisation eine ma��gebliche Rolle. Die ESO verf��gt ��ber drei weltweit einzigartige Beobachtungsstandorte in Chile: La Silla, Paranal und Chajnantor. Auf dem Paranal betreibt die ESO mit dem Very Large Telescope (VLT) das weltweit leistungsf��higste Observatorium f��r Beobachtungen im Bereich des sichtbaren Lichts und zwei Teleskope f��r Himmelsdurchmusterungen: VISTA, das gr��te Durchmusterungsteleskop der Welt, arbeitet im Infraroten, w��hrend das VLT Survey Telescope (VST) f��r Himmelsdurchmusterungen ausschlie��lich im sichtbaren Licht konzipiert ist. Die ESO ist einer der Hauptpartner bei ALMA, dem gr��ten astronomischen Projekt ��berhaupt. Auf dem Cerro Armazones unweit des Paranal errichtet die ESO zur Zeit das European Extremely Large Telescope (E-ELT) mit 39 Metern Durchmesser, das einmal das gr��te optische Teleskop der Welt werden wird.

Die ��bersetzungen von englischsprachigen ESO-Pressemitteilungen sind ein Service des ESO Science Outreach Network (ESON), eines internationalen Netzwerks f��r astronomische ��ffentlichkeitsarbeit, in dem Wissenschaftler und Wissenschaftskommunikatoren aus allen ESO-Mitgliedsl��ndern (und einigen weiteren Staaten) vertreten sind. Deutscher Knoten des Netzwerks ist das Haus der Astronomie in Heidelberg.