Mitteilung

First Light für NAOMI

Neues hochmodernes adaptives Optikmodul für das Interferometer am Very Large Telescope des ESO

7. Dezember 2018

Das New Adaptive Optics Module for Interferometry (NAOMI) wurde erstmals in Betrieb genommen, nachdem es an allen vier 1,8-Meter-Hilfsteleskopen (Auxiliary Telescopes, ATs) des Very Large Telescope Interferometers (VLTI) der ESO am Paranal-Observatorium in Chile installiert wurde. Durch die Einführung modernster adaptiver Optiktechnologie hat NAOMI die Abbildungsfähigkeit des VLTI auf ein noch nie dagewesenes Niveau angehoben und ermöglicht den leistungsstarken wissenschaftlichen Instrumenten des VLTI wie GRAVITY einen klareren Blick auf das Universum als je zuvor.

Das VLTI ist ein Modus des Very Large Telescope (VLT) der ESO, das alle vier ATs oder die 8,2-Meter-Einzelteleskope des VLT zu einem virtuellen Teleskop mit einem Durchmesser von bis zu 130 Metern kombinieren kann. So ermöglicht dieser Modus äußerst hochauflösende Beobachtungen. Mit dem VLTI können Astronomen stellare Oberflächen, aktive galaktische Kerne, junge Sterne und eine Vielzahl anderer faszinierender astronomischer Objekte untersuchen.

Um den Auswirkungen atmosphärischer Turbulenzen auf die Qualität der vom VLTI durchgeführten Beobachtungen zu begegnen, hat die ESO das neue adaptive Optiksystem NAOMI entwickelt. Das System wurde konstruiert, um die Empfindlichkeit und Leistung der ATs des VLT in Zusammenarbeit mit dem Institut de Planétologie et d’Astrophysique de Grenoble (IPAG, Centre National de la Recherche Scientifique/Université Grenoble Alpes) zu verbessern.

Die Entwicklung von NAOMI war eine enorme, technisch anspruchsvolle Aufgabe. „Die neu installierten Module müssen das Licht in nur wenige Mikrometer breite Glasfasern bündeln – kaum ein Zehntel der Breite eines menschlichen Haares!“, erklärte Jean-Philippe Berger von der IPAG. „Wir standen auch vor der großen Herausforderung, die vier adaptiven optischen Systeme so schnell wie möglich zu installieren, um die VLTI-Beobachtungen nicht zu stören.“

Zuvor waren die ATs mit dem weniger ausgeklügelten STRAP-System (System for Tip/tilt Removal with Avalanche Photodiodes) ausgestattet, das die Auswirkungen von atmosphärischen Turbulenzen beobachtete und die Neigung der empfangenen Wellenfronten durch schnelles Einstellen eines Lenkspiegels korrigierte. Trotz der wertvollen Korrekturen, die es unter guten atmosphärischen Bedingungen lieferte, nahm die Bildqualität bei schlechten Bedingungen deutlich ab.

„Die Beobachtung mit dem VLTI an den ATs war früher stark von den Witterungsbedingungen abhängig und nach jedem Sonnenuntergang haben wir gespannt darauf gewartet, ob es eine gute Nacht wird“, erklärte Julien Woillez, VLTI-Projektwissenschaftler. „NAOMI ändert das alles – wir können jetzt auch bei weniger guten Bedingungen effizient beobachten.“

Durch den Einsatz eines fortschrittlichen adaptiven Optiksystems [1] wird NAOMI die Präzision der mit dem VLTI durchgeführten Messungen verbessern und eine bessere und stabilere Bildqualität erreichen. Die rasiermesserscharfe neue adaptive Optik des VLTI ermöglicht effiziente, lange Integrationen auch bei schlechter Sicht – und holt das Beste aus den VLTI-Instrumenten unter allen atmosphärischen Bedingungen heraus.

„An manchen Abenden sieht es so aus, als wäre die Atmosphäre fast verschwunden! Wir können jetzt viel lichtschwächere Objekte beobachten“, schloss Woillez. „Mit NAOMI können wir jetzt modernste Instrumente der zweiten Generation wie PIONIER, GRAVITY und MATISSE optimal nutzen.“

Fußnoten

[1] Eine Schlüsselkomponente von NAOMI ist ein deformierbarer Spiegel der Firma ALPAO – in einer optischen Besonderheit wird die Form dieses Spiegels 500 mal pro Sekunde aktualisiert, so dass die Sicht des VLTI nahezu frei von atmosphärischen Turbulenzen ist.