Extrem scharf und spektakulär: Astronomen beobachten Neptun mit neuer Technik

Forscher des Instituts für Astrophysik Potsdam (AIP) konnten mit einer neuen Technik extrem scharfe Bilder vom Rand des Sonnensystems machen. Mit dem in Potsdam entwickelten Instrument „Muse“ hatten sie am Very Large Telescope (VLT) in Chile im Juni als Teil eines internationalen Teams einen neuen Beobachtungsmodus erprobt. Die erstmals angewandte Technik unterdrückt Effekte der Atmosphäre noch besser, als bisherige Verfahren. So konnten scharfe Bilder von Planeten, Sternen und Galaxien gemacht werden – unter anderem vom Planeten Neptun, der einst am Vorgängerinstitut des AIP entdeckt wurde.

Das Muse-Team erzielte dank des neuen Beobachtungsmodus spektakuläre Bilder. „Die Details in Neptuns Wolken übertreffen sogar die Schärfe des Hubble-Weltraumteleskops“, so die Wissenschaftler. Mit den spektralen Daten erhalte man zudem in jedem Pixel des Bildes chemische und dynamische Informationen. Neptun ist aus Potsdamer Sicht ein besonderer Himmelskörper: Im Jahre 1846 entdeckte Johann Gottfried Galle an der Berliner Sternwarte, dem Vorläufer des heutigen AIP, den Planeten am Rande unseres Sonnensystems.

Die neue Technologie lässt es nun zu, dass atmosphärische Effekte, die die Beobachtung stören, mit Hilfe adaptiver Optik (AO) beseitigt werden. In der VLT-Anlage der ESO am Berg Paranal korrigieren die Wissenschaftler Turbulenzen der Atmosphäre, indem sie vier künstliche Sterne mittels Laser in 80 Kilometern Höhe erzeugen und die Unterschiede zwischen dem Modell und dem beobachteten verschwommenen Bild – das durch die Atmosphäre beeinflusst ist – berücksichtigen. Diese leistungsstarke adaptive Optik wurde nun mit dem Muse-3D-Spektrographen erstmals im sogenannten Narrow-Field-Modus mit Lasertomografie getestet. Dabei konnten fast alle atmosphärischen Turbulenzen korrigiert werden.

„Indem wir die Auswirkungen der Atmosphäre entfernen und dadurch die Schärfe der Bilder erhöhen, können wir die physikalischen Informationen dieser Objekte vergrößern und vertiefen“, erklärt Andreas Kelz vom AIP. Solche Beobachtungen gelingen sonst nur mit dem Hubble-Weltraumteleskop. „Die enorme Zunahme von Details in Bildern von Zentren von Galaxien, gepaart mit der Dynamik und den Elementhäufigkeiten, die das Muse-Instrument uns bietet, öffnet auch ein neues Fenster in der Erforschung der Frage, wie supermassereiche schwarze Löcher durch das Gas in der zentralen Region gespeist und aktiviert werden“, sagt AIP-Forscherin Tanya Urrutia. Kix