Ein Himmel ohne Flimmern

Ein Interview mit der Astronomin Tanya Urrutia

8 Minuten
Gestochen scharfe Aufnahme des Neptuns, auf der auch weiße Wolkenbänder sichtbar sind

Ein Bild sagt mehr als tausend Worte: Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) haben Forscher ein Bild des Neptun aufgenommen, das vielfach schärfer ist als eine vergleichbare Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops. Und das, obwohl sich oberhalb des Observatoriums noch eine dünne, aber störende Atmosphäre befindet. Die Effekte der Luftunruhe konnten die Astronomen nun dank ausgeklügelter Technik ausgleichen – und gleichzeitig die Fähigkeiten eines recht neuen Instruments vorführen: den Multi Unit Spectroscopic Explorer, kurz MUSE.

Weltraumreporter Karl Urban sprach mit Tanya Urrutia vom Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam über das neue Instrument und was damit möglich ist. Die Astronomin bereitet MUSE mit einem Team seit einigen Jahren auf die wissenschaftliche Arbeit vor.

Karl Urban: Was ist MUSE?

Tanya Urrutia: MUSE ist ein Spektrograf, der quasi dreidimensionale Aufnahmen liefert. Er macht nicht einfach nur schöne Bilder vom Himmel. Was die Astronomen stattdessen viel mehr interessiert, ist das Spektrum eines Objekts. Denn das sagt etwas über die chemische Zusammensetzung aus oder wie weit entfernt das Objekt ist. Oder es sind sogar Rückschlüsse auf die Bewegung des Objekts möglich.

Normalerweise erhält man so ein Spektrum, indem man das Sternenlicht durch einen Schlitz schickt, bevor es auf den Kamerachip fällt. Aber dann bekommt man zunächst nur ein eindimensionales Spektrum von einem ganzen Objekt. Die 3D-Spektroskopie fügt beides zusammen: Sie ermöglicht viele Spektren aus einem Bild. Das heißt, zu jedem Pixel auf dem Kamerachip im Bild gibt es ein Spektrum. Das Besondere an MUSE ist nun, dass es sich um den größten Integralfeld-Spektrografen weltweit handelt.

Was bedeutet groß – kann es einfach sehr viele Pixel gleichzeitig aufnehmen?

Viele Pixel stimmt schon einmal: Man hat 300 mal 300 Pixel, bekommt also aus einem Bild 90.000 Spektren. Dazu kommt aber noch etwas anders: Die ersten Integralfeld-Spektrografen, die man entwickelt hatte, konnten grob 10 mal 10 Pixel aufnehmen. Durch das Zusammenschalten von 24 Integralfeldspektrografen ist es uns jetzt möglich, ein Gesichtsfeld von einer Quadrat-Bogenminute zu erreichen.

Die Astronomin Tanya Urritia steht vor einer der Kuppeln des Very Large Telescopes in Chile.
Tanya Urrutia ist Astronomin am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam und arbeitet am Very Large Telescope: Im Hintergrund das Gebäude für einer der vier 8-Meter-Spiegel.
Links Neptun mit dem Very Large Telescope, adaptiver Optik und im MUSE-Nahfeldmodus, rechts die beste, aber viel unschärfere Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops
Der Vergleich: Links Neptun mit dem Very Large Telescope, adaptiver Optik und im MUSE-Nahfeldmodus, rechts eine Aufnahme des Hubble-Weltraumteleskops
Very Large Telescope mit vier hellen Lasern, die in den Himmel leuchten.
Vier 22-Watt-Laser regen Natrium-Atome in der Atmosphäre an und erzeugen rund um das aktuell beobachtete Himmelsfeld künstliche Sterne, die durch das Flimmern der Luft verzerrt werden. Diese Verzerrung wird gemessen und ermöglicht es den Astronomen, das Flimmern der Luft aus dem Bild herausrechnen.

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