Adaptive Optik des LBT überzeugt

2-01_Trapezium_g — So sieht das Large Binocular Telescope einen(!) der Trapez-Sterne im Orionnebel, der von seiner leistungsfähigen Adaptiven Optik bei 2,16µm Wellenlänge gleich in vier Komponenten aufgespalten wird – die sich alle in einem Gebiet von weniger als einer Bogensekunde befinden und einen »Mini-Sternhaufen« bilden. Lediglich B5, ein extrem enger Begleiter von B1, ist nicht zu sehen. [Large Binocular Telescope Observatory]

Das Large Binocular Telescope (LBT) auf dem Mount Graham im US-Bundesstaat Arizona hat bisher mehr durch seine ungewöhnliche Bauweise – zwei 8,4m große Spiegel nebeneinander auf derselben Montierung – als durch astronomische Ergebnisse von sich reden gemacht, aber das beginnt sich nun zu ändern. Zu verdanken ist das vor allem einer neuen Adaptiven Optik zum Ausgleich der Luftunruhe: In beiden optischen Kanälen wurden inzwischen das System »First Light Adaptive Optics« (FLAO) installiert, das jeweils aus einem extrem dünnen Sekundärspiegel – 91cm groß, aber nur 1,6mm dick – mit 672 kleinen Stempeln (Aktuatoren) und einem Wellenfrontsensor besteht, der die Teleskoppupille an 900 Punkten analysiert. Um die Verbiegung der Lichtwellenfront zu messen, werden ausschließlich echte Sterne – keine künstlichen Laser-Sterne – verwendet: Noch mit Sternen bis zur 17. Größe (im R-Band) hinab hat der Ausgleich der Luftunruhe schon funktioniert: Erste Ergebnisse mit dem zuerst 2010–2011 im rechten Teilteleskop installierten FLAO#1 liegen nun vor und können sich sehen lassen. Bei hellen Leitsternen (9m im R-Band) gelingt bei 1,6µm Wellenlänge eine über 80-prozentige Korrektur der Luftunruhe, was das LBT mit 1/20″-Winkelauflösung schlagartig in die erste Liga moderner Großteleskope katapultiert hat.

Ein astrophysikalisch interessantes Ergebnis von FLAO#1 betrifft Eigenbewegungen der Sterne im Trapez des Orionnebels, insbesondere zwischen den Komponenten des Sterns θ1 Orionis B, die das LBT nun als weit voneinander getrennt abbilden kann. Der Vergleich mit früheren hochauflösenden Bildern zeigt nun, dass vier der Sterne ein gebundenes System bilden und damit einen der bisher nur hypothetischen »Mini-Haufen« darstellen dürften, die Modelle der Sternentstehung voraussagen. Besonders interessant ist die Bahn des Sterns B4, der möglicherweise bald aus dem System fliegen wird, auch dies Teil des theoretischen Szenarios. Ein anderes FLAO-Motiv war das Exoplanetensystem HR 8799, in dem die Bahnen der vier Planeten besser vermessen wurden. Aus Stabilitätsüberlegungen wurden besonders geringe Massen von nur 5–7 Jupitermassen abgeleitet und aus ihren IR-Helligkeiten Rückschlüsse über die Chemie ihrer Atmosphären gezogen. Aber auch eine für künftige noch größere optische Teleskope wichtige Erkenntnis wurde schon gewonnen: Die jetzt allerorten als Lösung aller Probleme propagierten Adaptive-Optik-Systeme mit Lasersternen sind keineswegs immer besser als Adaptive Optiken mit natürlichen Sternen, und je kürzer die gewünschten Wellenlängen werden, desto stärker wird die natürliche Adaptive Optik.

Daniel Fischer

Pressemitteilung mit Links zu den Originalarbeiten: