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Dienstag, 30.05.2017
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Neuer „Riesen-Feldstecher“ für den Blick ins All

Large Binocular Telescope soll Milchstraße durchleuchten und Dunkle Materie aufspüren

Nach acht Jahren Bauzeit wird im Oktober das weltweit größte Einzelteleskop, das Large Binocular Telescope (LBT), auf dem Mount Graham in Arizona erstmals der Öffentlichkeit vorgestellt. Mit dem „Riesen-Feldstecher“ sollen künftig entfernte Sonnensysteme der Milchstraße und die Dunkle Materie aufs Ziel genommen werden.
Large Binocular Telescope mit zwei Spiegeln

Large Binocular Telescope mit zwei Spiegeln

Das gänzlich neuartige Instrument verfügt über zwei riesige Sammelspiegel mit jeweils 8,4 Metern Durchmesser, die gleichzeitig auf ferne Himmelskörper ausgerichtet werden. Das Prinzip gleicht dem eines Feldstechers, daher der Name Large Binocular Telescope (LBT). Das LBT wurde unter Mitarbeit deutscher Astronomen von einem internationalen Forscherteam geplant und gebaut. Auf dem 3190 Meter hohen Mount Graham finden die Astronomen ideale Bedingungen vor, weil hier weder Lichter noch Wasserdampf oder Staub in der Atmosphäre die Beobachtungen stören.

Fänger des Lichts


Das LBT ist eine weltweit einzigartige Konstruktion. Für die Astronomen ist die gesamte Licht sammelnde Spiegelfläche eines Teleskops von entscheidender Bedeutung: Je größer sie ist, desto schwächere Objekte lassen sich nachweisen und untersuchen. Mit dem LBT ließe sich das Licht einer brennenden Kerze noch in 2,5 Millionen Kilometer Entfernung nachweisen - das entspricht dem sechsfachen Abstand Erde-Mond. "Grundsätzlich gilt: Jedes Teleskop ist bestenfalls so gut wie seine Instrumente, die das Licht empfangen und aufzeichnen", so Thomas Henning, vom Max-Planck-Institut für Astronomie. Vergleicht man die beiden Spiegel des LBT mit dem menschlichen Auge, so entsprechen die Kameras und Spektrographen der Netzhaut.

Gesteuert wird das Teleskop mit zwei so genannten Leiteinrichtungen: Sie sagen dem LBT nicht nur, wohin es sich bewegen muss, um ein bestimmtes astronomisches Objekt aufs Korn zu nehmen, sondern sie sorgen mithilfe eines Leitsterns auch für die korrekte Nachführung, wenn das Objekt am scheinbar sich drehenden Himmelszelt längere Zeit mit höchster Präzision verfolgt werden soll. Das Licht des Leitsterns wird auch genutzt, um die Verformung des aktiv unterstützten Hauptspiegels ständig festzustellen und zu korrigieren, so dass er in jeder Lage des Teleskops in seiner idealen Form gehalten werden kann.


Einäugiger Start


Zunächst öffnet das LBT nur ein Auge. An diesem einen Spiegel steht den Astronomen zunächst eine Primärfokus-Kamera und danach ein Spektrograph mit dem Namen LUCIFER 1 zur Verfügung. LUCIFER 1 wird Ende 2005 fertig sein und am Teleskop in Betrieb gehen. Zu diesen Instrumenten wird sich später noch ein hoch auflösender Spektrograph namens PEPSI gesellen, der zurzeit am Astrophysikalischen Institut Potsdam entsteht. In Kombination mit dem LBT wird PEPSI der weltweit leistungsfähigste Spektrograph seiner Art sein. Ende 2005 soll auch der zweite Hauptspiegel installiert werden. Damit wird das LBT seine volle Lichtstärke erhalten. Der komplette Ausbau soll im Jahre 2007 abgeschlossen werden.

Suche nach Dunkler Materie


Mit ihrer 25-prozentigen finanziellen Beteiligung am LBT sichern sich die deutschen Astronomen ein Viertel der Beobachtungszeit an diesem Teleskop. "Das gibt uns die Möglichkeit, auch einmal experimentelle Programme auszuführen, für die man uns vielleicht an anderen Observatorien keine Beobachtungszeit genehmigt hätte", erklärt Thomas Henning. Zwar wird das LBT ein Allround-Instrument sein, mit dem sich praktisch jede aktuelle astrophysikalische Fragestellung angehen lässt. Doch die Forscher des Max-Planck-Instituts für Astronomie haben einige Vorlieben.

Da ist zum einen die Jagd nach den ersten Sternen im Universum. Über diese Urahnen unserer Sonne wissen die Astronomen bisher sehr wenig. Auf welche Weise haben sich Galaxien wie unser Milchstraßensystem gebildet und wie haben sie sich weiter entwickelt? Mit dem LBT wollen die Forscher die Struktur der entferntesten Milchstraßensysteme und die Dynamik ihrer Sterne und Gaswolken studieren - und beispielsweise herausfinden, welche Rolle die Dunkle Materie bei der Bildung der Galaxien im frühen Universum gespielt hat. Ein anderer Arbeitsschwerpunkt betrifft wesentlich nähere Objekte: extrasolare Planeten, die fremde Sterne umkreisen. Bislang sind etwa 140 Sterne mit solchen winzigen, extrem lichtschwachen Begleiter bekannt. Diese Himmelskörper lassen sich heute noch nicht direkt beobachten. Dafür sind sie zu lichtschwach und stehen zu nahe an ihrem millionen- bis milliardenfach helleren Zentralstern, der sie überstrahlt.

Übergang zur nächsten Generation


Das Large Binocular Telescope wird voraussichtlich für 10 bis 15 Jahre das größte Einzelteleskop der Welt sein. Seit einigen Jahren diskutieren Astronomen in Europa und in den USA darüber, ob es sinnvoll und möglich ist, ein Teleskop zu bauen, das über einen Spiegel von 30 bis 100 Metern Durchmesser verfügt – ein so genanntes Over-Whelmingly Large Telescope (OWL). "Wir betrachten das LBT als Übergangsinstrument zu den Großteleskopen der nächsten Generation", so der heidelberger Astronom Henning.
(MPG, 24.09.2004 - ESC)
 
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