Meilen­stein für neue Ära der Präzi­sions­astro­nomie

MICADO, das erste Kamerasystem für das Extremely Large Telescope (ELT), hat einen wichtigen Meilenstein in seiner Designphase erreicht. MICADO wird hochpräzise Beobachtungen bei Nah-Infrarot-Wellenlängen ermöglichen und damit den Weg für die Entdeckung neuer, astrophysikalischer Phänomene ebnen. Die Universität Innsbruck ist einer der Partner.
ELT bei Nacht
Bild: Der Cerro Armazones in der chilenischen Wüste, in der Nähe des Paranal-Observatoriums der ESO, wird der Standort für das europäische Extremely Large Telescope (ELT) sein, das mit seinem Spiegel von 39 Metern Durchmesser das größte Auge der Welt am Himmel sein wird. Diese künstlerische Darstellung zeigt, wie das Teleskop nach seiner Fertigstellung auf dem Berg aussehen wird. (Credit: ESO/L. Calçada)

Das MICADO-Konsortium tagte mit einer Gruppe internationaler ExpertInnen, um eine Woche lang die Optik, Mechanik, Software und Elektronik des Instruments sowie den Budgetplan zu evaluieren. Alle wichtigen offenen Aspekte wurden zwischenzeitlich in das Instrumentenkonzept implementiert. Damit tritt die Entwicklung des Instruments in eine neue Phase: Nun wird das Design finalisiert, um in der Folge mit der Konstruktion des Instruments beginnen zu können.

ELT-Instrument MICADO (Computergrafik).
ELT-Instrument MICADO (Computergrafik). (Credit: MICADO Consortium/ESO)

MICADO – Multi-Adaptive Optics Imaging Camera for Deep Observations – ist ein Multifunktionsinstrument für den nah-infraroten Wellenlängenbereich, das sowohl für Bildaufnahmen als auch für spektroskopische Beobachtungen verwendet werden kann. Zusammen mit dem ELT wird das Instrument beispiellose Beobachtungen im Universum ermöglichen. „Voraussetzung dafür ist eine Kombination von Empfindlichkeit zur Beobachtung weit entfernter, schwacher Objekte und räumlichem Auflösungsvermögen zur Beobachtung kompakter Strukturen“, erklärt Prof. Norbert Przybilla, Astrophysiker an der Universität Innsbruck und Mitglied des Konsortiums. Die Turbulenzen in der Erdatmosphäre, die zu unscharfen Beobachtungsdaten führen, wird MICADO mit komplexen adaptiven Optiksystemen ausgleichen. Damit werden die ForscherInnen nicht nur einzelne Objekte mit dem maximalen Auflösungsvermögen des optischen Systems beobachten, sondern mit Hilfe eines separaten adaptiven Optikmoduls (MAORY) auch die Korrekturen auf das gesamte Bildfeld anwenden können.

„Unendliche Weiten“ in neuem Licht

Das Design von MICADO ist so ausgelegt, dass viele Arten von Objekten im Universum beobachtet werden können. Die spektroskopischen Fähigkeiten werden wesentlich zu unserem Verständnis der Struktur dieser Objekte beitragen und Informationen über die physikalischen Prozesse liefern, die in diesen Objekten ablaufen. Das Instrument soll Antworten auf die aktuellen Fragen der Astrophysik geben, zum Beispiel zur Entstehung und Entwicklung von Planetensystemen, von Sternen und schwarzen Löchern in den Zentren von Galaxien sowie zur Galaxienentstehung.

MICADO wird im Rahmen eines internationalen Konsortiums gebaut, das aus Universitäts- und Forschungsinstituten aus Deutschland, Österreich, den Niederlanden, Italien, Frankreich und Finnland besteht. Die Leitung des Konsortiums liegt beim Max-Planck-Institut für Extraterrestrische Physik in Garching bei München.

Das österreichische Konsortium entstand als universitäre Partnerschaft 2008 mit dem Beitritt Österreichs zur ESO, um eine nachhaltige Nutzung dieser Forschungsinfrastuktur zu gewährleisten. Damit wird sichergestellt, dass österreichische WissenschafterInnen nicht nur Teleskopzeit nutzen, sondern auch zur Entwicklung neuer Forschungsinstrumente beitragen können. Die Finanzierung dieser Partnerschaft erfolgte bisher zu einem signifikanten Anteil aus Hochschulraum-Strukturmittel des BMBWF. Das Institut für Astro- und Teilchenphysik der Universität Innsbruck entwickelt ein Softwarepaket zur Reduktion und Kalibration  der spektroskopischen Beobachtungen. Am Institut für Industriemathematik der Universität Linz wird gemeinsam mit RICAM (Johann Radon Institute for Computational and Applied Mathematics) ein Softwarepaket zur Modellierung und Rekonstruktion der  Punktspreizfunktion, die ein Maß für die Verzerrung des Bildes durch optische und atmosphärische Störungen darstellt. Am Institut für Astrophysik der Universität Wien wird ein Softwarepaket zur Simulation von astronomischen Beobachtungen entwickelt; an der Universität Wien liegt auch das Projektmanagement.

Das Innsbucker MICADO-Team (von links): Dr. Nadeen Sabha, Prof. Norbert Przybilla, Dr. Wolfgang Kausch.
Das Innsbrucker MICADO-Team (von links): Dr. Nadeen Sabha, Prof. Norbert Przybilla, Dr. Wolfgang Kausch. (Credit: Institut für Astro- und Teilchenphysik)


(red)

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