Astronomie-Forscher veranschaulicht das Prinzip des leistungsstärksten Teleskops der Welt Schwimmbad-Interferometrie - scinexx | Das Wissensmagazin
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Schwimmbad-Interferometrie

Astronomie-Forscher veranschaulicht das Prinzip des leistungsstärksten Teleskops der Welt

Schwimmbad-Interferometrie © ESO / M. Alexander

Das Licht spiegelt sich schillernd in den Wellen. Doch hier geht es nicht etwa um Lichtbrechung, sondern um die Interferenz: das Muster der Wellen um den Körper des Astronomen Jean-Baptiste Le Bouquin von der Europäischen Südsternwarte (ESO). Denn ihre Überlagerung veranschaulicht, wie sich auch die Wellen des Lichts durch geschickte Überlagerung verstärken lassen. Dieses Prinzip, Interferometrie genannt, macht das Very Large Telescope (VLT) der ESO auf dem Paranal zu einem der auflösungstärksten Werkzeuge der Astronomen.

Das VLT ist das höchstentwickelte optische Instrument der Welt. Seine enorme Leistungsstärke beruht auf dem Prinzip der Interferometrie. Leistungsstärke: Das heißt im Falle der astronomischen Teleskope in erster Linie räumliche Auflösung also detailreichere Bilder. Wie führt nun die Interferometrie zu einer verbesserten Auflösung? Interferenz ist die Überlagerung von Wellen, wie Le Bouquin hier im Schwimmbad so anschaulich zeigt. Treffen an der Wasseroberfläche zwei Wellenberge aufeinander, addieren sie sich, sie schaukeln sich gewissermaßen gegenseitig hoch. Ebenso bei zwei Wellentälern. Treffen aber zwei Wellen versetzt aufeinander – Wellenberg auf Wellental – gleichen sich beide aus und die Wasseroberfläche erscheint wellenfrei und ruhig.

Nicht nur die Wellen des Wassers können sich überlagern, sondern ebenso die Wellen des Lichts. Durch die Überlagerung der Signale aus mehreren Teleskopen können so weitaus detailreichere Informationen gewonnen werden. Vier Einzelteleskope, die jeweils einen Spiegel von einem Durchmesser von über acht Metern aufweisen sind bei dem VLT zu einem gigantischen Interferometer zusammengeschaltet. Ihre kombinierten Signale entsprechen dem Auflösungsvermögen eines Teleskops mit einem Spiegeldurchmesser von 130 Metern. Die Interferenz muss dabei sehr präzise sein. Dies erreichten die Astronomen am ESO durch ein sehr komplexes unterirdisches Spiegelsystem und eine extrem genaue Feinjustierung.

Das Resultat: 25-Mal feinere Details am Himmel werden sichtbar. Oder in Worten der ESO: „Auf diesen Aufnahmen könnte man von der Erde aus die zwei Scheinwerfer eines Autos unterscheiden, das sich auf dem Mond befindet.“ Und das kann doch in der Tat als beeindruckende Leistungsstärke bezeichnet werden.

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