Duży teleskop lornetkowy, umieszczony na górze Graham o wysokości 3190 metrów w Arizonie. Zdjęcie: Max Planck Institut for Astronomy. Kliknij, aby powiększyć.
Dwa zwierciadła Wielkiego Lornetki (LBT) stworzyły pierwsze naukowe obrazy przestrzeni. To wydarzenie, znane astronomom jako „pierwsze światło”, jest kamieniem milowym w premierze największego i najnowocześniejszego pojedynczego teleskopu na świecie. LBT będzie mógł widzieć we wszechświecie jaśniej i głębiej niż którykolwiek z jego poprzedników. W projekcie uczestniczyło pięć instytutów niemieckich pod przewodnictwem Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka, które łącznie zgromadziły 25 procent czasu obserwacji. Wśród nich byli Max Planck Institutes for Astronomy in Heidelberg, Extraterrestrestrial Physics in Garching, Radio Astronomy in Bonn, a także Landessternwarte (państwowe obserwatorium), część Centrum Astronomii w Heidelbergu.
Duży teleskop lornetkowy, umieszczony na 3190-metrowej górze Graham w Arizonie, jest jednym z najważniejszych projektów naukowo-technicznych we współczesnych badaniach astronomicznych. Jego nazwa dobrze to opisuje: ma dwa gigantyczne zwierciadła, każde o średnicy 8,4 metra. Są one montowane na tej samej powierzchni i skupiane, jak okulary polowe, jednocześnie na odległych obiektach kosmicznych. Powierzchnia luster jest wypolerowana z najwyższą precyzją, aż do jednej 20 milionowej części milimetra. Gdyby lustro LBT zostało powiększone do rozmiarów Jeziora Bodeńskiego w Alpach - tylko nieco większych niż obszar Nowego Jorku - „fale” na jeziorze miałyby tylko jedną piątą milimetra wysokości. Pomimo wielkości każde z dwóch luster „tylko” waży 16 ton. Z drugiej strony klasyczny teleskop o wymiarach LBT miałby grube zwierciadła o wadze około 100 ton. Niemożliwe byłoby zbudowanie tak dużego klasycznego teleskopu.
Łącząc ścieżki optyczne dwóch pojedynczych luster, LBT zbiera tyle światła, co teleskop, którego lusterka mają średnicę 11,8 metra. Jest to współczynnik 24 większy niż zwierciadła o długości 2,4 metra Kosmicznego Teleskopu Hubble'a. Co ważniejsze, LBT ma rozdzielczość 22,8 metra teleskopu, ponieważ wykorzystuje najnowocześniejszą optykę adaptacyjną, nakładając zdjęcia za pomocą procedury interferometrycznej. W ten sposób astronomowie są w stanie zrekompensować rozmycie spowodowane turbulencjami powietrznymi i widzieć we wszechświecie znacznie wyraźniej niż Hubble.
Profesor Thomas Henning, dyrektor zarządzający Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka i dr Tom Herbst, naukowiec z niemieckiego konsorcjum, zgadzają się, że „LBT otworzy całkowicie nowe możliwości w badaniach planet poza Układem Słonecznym i badaniu najdalszych - a więc najmłodsze - galaktyki. ”
Profesor Gerd Weigelt, dyrektor Instytutu Astronomii Radiowej Maxa Plancka w Bonn, mówi: „Pierwsze zdjęcia LBT dają nam wyobrażenie, jakiej fascynującej jakości obrazu możemy się spodziewać.” Chociaż na początku są one „tylko” zebrane z jednym z dwóch głównych luster, już pokazują imponujący widok odległej Drogi Mlecznej. Jeden z nich jest obiektem w gwiazdozbiorze Andromedy o nazwie NGC891, galaktyce spiralnej oddalonej o 24 miliony lat świetlnych, którą z perspektywy Ziemi widzimy tylko z boku. Według profesora Reinharda Genzela, dyrektora Instytutu Fizyki Pozaziemskiej im. Maxa Plancka w Garching: „Obiekt jest szczególnie interesujący dla astronomów, ponieważ wysyła również dużo promieni rentgenowskich”. Promieniowanie to zostało utworzone przez duża liczba masywnych gwiazd, których życie kończy się spektakularnymi eksplozjami supernowych - rodzaj kosmicznych fajerwerków ”.
.
Zdjęcia zostały utworzone przy użyciu zaawansowanej technologii Large Binocular Camera (LBC), opracowanej przez włoskich partnerów projektu. Aparat i teleskop działają razem jak gigantyczny aparat cyfrowy. Dzięki szczególnie dużemu polu widzenia możliwe są bardzo wydajne obserwacje - na przykład tworzenie i rozwój odległych galaktyk o słabym świetle.
Ale kamera LBC jest tylko pierwszą z całej linii zaawansowanych technologicznie instrumentów, w które LBT zostanie wyposażony w przyszłości. ”Teleskop bez instrumentów jest jak oko bez siatkówki” - mówi profesor Hans-Walter Rix, dyrektor Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka. Naukowiec, od wielu lat członek projektu LBT, dodaje, że „teleskop taki jak LBT staje się jedynie potężnym obserwatorium w połączeniu z potężnymi przyrządami pomiarowymi wyposażonymi w czułe detektory”.
Partnerzy niemieccy szczególnie brali udział w opracowywaniu i budowie instrumentów, dzięki czemu mogli zabezpieczyć sobie 25 procent czasu obserwacji. Naukowcy, technicy i elektrycy z LBT-Beteilungsgesellschaft (grupa uczestnicząca LBT) zbudowali oprogramowanie sterujące LUCIFER 1 i 2, które umożliwia gromadzenie obrazów w podczerwieni i widm obiektów niebieskich. Dr Immo Appenzeller z Landessternwarte Heidelberg nazywa to „ważnym dla szczegółowych badań ogromnej liczby galaktyk na różnych etapach rozwoju”.
Profesorowie Matthias Steinmetz i Klaus Strassmeier, dyrektorzy Instytutu Astrofizyki w Poczdamie, wyjaśniają, że „instrument PEPSI jest szczególnie wysokiej rozdzielczości wersją tak zwanego spektrografu Echelle. Dzięki niemu możemy przeprowadzić szczególnie skuteczne badania struktury i dynamiki powierzchni gwiazd. ”W Instytucie budowane są jednostki wykrywające, prowadzące i Wavefront, które są odpowiedzialne za dokładne śledzenie teleskopu, ponieważ a także do regulacji lusterek.
Instrument LINC-NIRVANA został również zbudowany, aby zapewnić, że LBT i jego instrumenty zachowają pełną skuteczność. LINC-NIRVANA, zbudowana we współpracy z włoskimi partnerami, jest sercem LBT. Przenosi światło z dwóch głównych luster do jednej płaszczyzny ogniskowania i koryguje zakłócenia obrazu spowodowane atmosferą ziemską. Najwyższe wymagania stawiane są komponentom optycznym, elektronicznym i mechanicznym, ponieważ przy zastosowaniu w widmie w podczerwieni części LINC-NIRVANA muszą zostać schłodzone do minus 196 stopni, aby nie zostały „oślepione” przez promieniowanie cieplne wokół to. W tej dziedzinie „kriotechnologii” naukowcy i technicy z Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka wykazali się dużą wiedzą specjalistyczną.
Z powodu imponujących pierwszych zdjęć astronomowie wiedzą teraz, że ponad 20 lat planowania, rozwoju i budowy się opłaciło, a projekt o wartości 120 milionów dolarów jest na dobrej drodze do zaoferowania nowego wglądu w kosmos. Taki był rzeczywiście cel osób, które zainicjowały udział Niemiec w projekcie, w tym profesora Günthera Hasingera (Instytut Maxa Plancka dla fizyki pozaziemskiej, wcześniej Instytutu Astrofizycznego w Poczdamie) i profesora Stevena Beckwitha (wcześniej Instytutu Astronomii im. Maxa Plancka) ). Ale nie tylko naukowcy, którzy tak długo brali udział w projekcie, skorzystają z obserwacji LBT. Teraz studenci i przyszli naukowcy we wszystkich instytutach partnerskich będą mieli okazję analizować dane LBT i inicjować nowe projekty obserwacyjne.
Oryginalne źródło: Informacja prasowa Instytutu Maxa Plancka
