Nach zehnjähriger Entwicklungs- und Bauzeit ist ein neues Universalgerät für astronomische Beobachtungen am Large Binocular Telescope in den USA in seiner endgültigen Ausbaustufe zu einem erfolgreichen Testeinsatz gekommen. Das hochkomplexe Instrument LUCI erlaubt es, Bilder und Spektren im Infrarot-Bereich mit herausragender Qualität aufzunehmen. Wissenschaftler des Zentrums für Astronomie der Uni Heidelberg haben das Instrument gemeinsam mit Kollegen anderer Institute entwickelt. In den kommenden Wochen folgen weitere Kalibrationen des Messsystems. Anschließend steht LUCI dann dem allgemeinen Beobachtungsbetrieb zur Verfügung. Die damit gewonnenen Daten sollen Einblicke in die Entstehung von Sternen bieten und auch die Beobachtung von Planeten bei anderen Sternen ermöglichen.
Abb.: Ein aus mehreren Aufnahmen komponiertes Bild des planetarischen Nebels NGC 6543. Die Aufnahmen wurden am 20. und 21. März 2016 gewonnen. Deutlich zu erkennen sind die leuchtenden Gase, die von dem zentralen Stern abgestoßen wurden. (Bild: LS Königstuhl)
Das Large Binocular Telescope auf dem rund 3200 Meter hohen Mount Graham in Arizona umfasst als Hauptelemente zwei Spiegel mit einem Durchmesser von jeweils 8,4 Metern, die auf einer gemeinsamen Montierung sitzen. Das LBT erreicht so das Lichtsammelvermögen eines Zwölf-Meter-Teleskops und ist damit das derzeit größte Einzelteleskop der Welt. Um sein Potential optimal nutzen zu können, entwickeln Astrophysiker und Ingenieure spezielle Messinstrumente, zu denen auch LUCI gehört – die Abkürzung steht für „Large Binocular Telescope Near-infrared Utility with Camera and Integral Field“. Das Universalgerät kann sowohl Infrarot-Bilder einer Himmelsregion aufnehmen als auch das Licht einzelner Objekte spektral zerlegen.
Abb.: Der LUCI-Spektrograph nach seiner Installation am Teleskop. Sein Hauptteil ist in einem großen Kryostaten-Tank hinter den beiden schwarzen Elektronikboxen im Vordergrund verborgen. (Bild: LS Königstuhl)
Jochen Heidt von der Landessternwarte Königstuhl hat die jüngsten Testbeobachtungen durchgeführt, die nach seinen Worten „fantastische Ergebnisse“ geliefert haben. Danach sind die optischen Komponenten perfekt konzipiert und eingestellt. „Sie liefern im Infrarot-Bereich definitiv bessere Ergebnisse als Hubble“, unterstreicht der Forscher. LUCI besteht aus zwei speziellen Kameras, die fur infrarote Direktaufnahmen des Himmels und der Spektroskopie astronomischer Objekte eingesetzt werden. Eine dritte Kamera wurde für die Aufnahme von besonders scharfen Bildern konzipiert und kommt in Kombination mit dem adaptiven Teleskop-Sekundärspiegel des LBT nun erstmals zum Einsatz. Sie nutzt die volle optische Auflösung des Teleskops. Eine herausragende Besonderheit von LUCI sind die zehn festen und bis zu 23 austauschbaren Masken, die fur die Langspalt- und Multi-Objekt-Spektroskopie eingesetzt werden. Diese am MPI für Extraterrestrische Physik entwickelte Technologie macht es möglich, bis zu zwei Dutzend Objekte gleichzeitig zu beobachten. Dabei können die Masken auch bei einer tiefen Arbeitstemperatur ohne mehrtägige Aufwärm- und Abkuhlphase des gesamten LUCI-Instruments ausgetauscht werden.
Nach den abschließenden Kalibrationen des Messsystems wird LUCI unter anderem bei Untersuchungen weit entfernter Galaxien zum Einsatz kommen, deren Licht durch die kosmische Rotverschiebung im infraroten Spektralbereich zu finden ist. LUCI soll auch Einblicke in die Geburtsstätten von Sternen ermöglichen, die von intergalaktischem Staub eingehüllt sind, den nur infrarotes Licht durchdringen kann. Die Wissenschaftler erhoffen sich außerdem neue Erkenntnisse zur Entstehung von Planeten, die ferne Sterne umkreisen.
RKU / RK
