Mitteilung

Schärfere Infrarot-Augen für das VLT: ERIS sieht erstes Licht

23. November 2022

Das neueste wissenschaftliche Instrument der ESO, der Enhanced Resolution Imager and Spectrograph, kurz ERIS, hat seine ersten Testbeobachtungen erfolgreich beendet. Bei einer davon blickte es in das Herz der Galaxie NGC 1097 mit seinen faszinierenden Details. Am Very Large Telescope (VLT) der ESO auf dem Cerro Paranal im Norden Chiles installiert, wird dieses Infrarot-Instrument in der Lage sein, weiter und detaillierter zu schauen und so wegweisend bei Beobachtungen von Sonnensystem, Exoplaneten und Galaxien zu sein.

Die Vielseitigkeit von ERIS [1] wird sich für viele Bereiche der astronomischen Forschung eignen, denn sie zielt darauf ab, mit der Nutzung eines einzelnen 8,2-Meter-Teleskops die derzeit schärfsten Bilder zu erlangen. Das geschieht durch den Gebrauch adaptiver Optik, einer Technik, die die verzerrenden Effekte der Erdatmosphäre in Echtzeit korrigiert. ERIS wird mindestens zehn Jahre aktiv sein und soll bedeutungsvolle Beiträge zu einer Vielzahl an astronomischen Themen leisten, die von entfernten Galaxien und schwarzen Löchern bis zu Exoplaneten und Zwergplaneten in unserem eigenen Sonnensystem reichen.

„Wir erwarten nicht nur, dass ERIS seine wissenschaftlichen Hauptziele erfüllt“, erläutert Harald Kuntschner, der ESO-Projektwissenschaftler für ERIS, „sondern dass es aufgrund seiner Vielseitigkeit auch für eine weite Bandbreite anderer wissenschaftlicher Fälle genutzt wird und dabei hoffentlich zu neuen und unerwarteten Ergebnissen führt.“

Die allerersten Testbeobachtungen mit ERIS wurden dieses Jahr im Februar durchgeführt, weitere folgten im August und im November, um die Grenzen des Instruments zu testen. Eine dieser Messungen zeigt den inneren Ring der Galaxie NGC 1097, die sich 45 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt im Sternbild Fornax (Chemischer Ofen) befindet. Dieser gas- und staubreiche Ring liegt genau im Zentrum der Galaxie; die hellen Flecken darin sind Stern-Kinderstuben, die hier in beispiellosem Detail gezeigt werden. Das leuchtende Zentrum zeigt das aktive Herz der Galaxie, ein supermassereiches schwarzes Loch, das sich von seiner Umgebung ernährt. Um die Auflösung von ERIS ins Verhältnis zu setzen, zeigt dieses Bild detailliert einen Teil des Himmels, das weniger als 0,03 % der Größe des Vollmondes beträgt.

Am Hauptteleskop 4 des VLT montiert, wird ERIS die Rolle der sehr erfolgreichen NACO- und SINFONI-Instrumente übernehmen und der Einrichtung für das kommende Jahrzehnt einige grundlegende Verbesserungen bringen.

ERIS verfügt über eine hochmodernen Infrarot-Kamera, das Near Infrared Camera System (kurz NIX), das verwendet wurde, um den inneren Ring in NGC 1097 abzubilden. NIX wird eine neue und einzigartige Sicht auf viele verschiedene astronomische Objekte bieten, wie etwa Exoplaneten und die Scheiben aus Gas und Staub um junge Sterne. Es kann eine Koronografie genannte Technik nutzen, die ähnlich wie eine Sonnenfinsternis das Licht von Sternen blockiert und es uns erlaubt, die schwachen Planeten um sie herum zu beobachten.

ERIS verfügt auch über einen 3D-Spektrografen namens SPIFFIER, ein Upgrade von SINFONIs SPIFFI (SPectrometer for Infrared Faint Field Imaging). SPIFFIER sammelt ein Spektrum von jedem einzelnen Pixel in seinem Sichtfeld. Das wird es Astronom*innen erlauben, zum Beispiel die Dynamik entfernter Galaxien in unglaublichen Details zu untersuchen oder die Geschwindigkeiten von Sternen zu messen, die das supermassereiche schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße umkreisen, was ein Schlüssel zum Testen der Allgemeinen Relativitätstheorie ist und zum Verständnis der Physik schwarzer Löcher.

Das Modul der Adaptiven Optik von ERIS ist mit Sensoren ausgestattet, um atmosphärische Turbulenzen im laufenden Betrieb zu analysieren, indem entweder eine echte astronomische Quelle überwacht wird oder ein künstlicher Laser-Leitstern. Es sendet diese Informationen bis zu tausend Mal pro Sekunde zum verformbaren Sekundärspiegel des VLT, der die Unschärfe dann in Echtzeit korrigiert, sodass detailliertere Bilder entstehen.

„ERIS haucht der fundamentalen Bildgebung- und Spektroskopie-Fähigkeit der Adaptiven Optik des VLT neues Leben ein“, ergänzt Ric Davies, Projektleiter des ERIS-Konsortiums und Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik. „Dank der Bemühungen aller über die Jahre an diesem Projekt Beteiligten können nun viele wissenschaftliche Projekte von der exquisiten Auflösung und Empfindlichkeit profitieren, die das Instrument erreichen kann.“

Anmerkungen

[1] ERIS wurde zusammen mit der ESO unter der Führung des Max-Planck-Instituts für extraterrestrische Physik von einem Konsortium entworfen und gebaut, zu dem das INAF Osservatorio Astrofisico di Arcetri (Italien) sowie das UK Astronomy Technology Centre, die ETH Zürich und NOVA (Niederlande) gehören.

Kontaktinformationen

Ric Davies
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik
Garching
E-Mail: davies@mpe.mpg.de

Harald Kuntschner
ESO
Garching
E-Mail: hkuntsch@eso.org

Armando Riccardi
INAF - Osservatorio Astrofisico di Arcetri
Florenz, Italien
E-Mail: armando.riccardi@inaf.it

Juan Carlos Muñoz Mateos
ESO Media Officer
Garching
Tel: +49 89 3200 6176
E-Mail: press@eso.org