Blogarchiv
Astronomie - Erstes Licht für MUSE - Leistungsstarker 3D-Spektrograf erfolgreich am VLT installiert

.

Ein neues innovatives Instrument namens MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) wurde erfolgreich am Very Large Telescope (VLT) der ESO am Paranal-Observatorium in Chile montiert. Während der ersten, äußerst erfolgreichen Beobachtungsperiode wurden mit MUSE weit entfernte Galaxien, helle Sterne und weitere Testobjekte aufgenommen.
Nach ersten Tests und einer Vorabnahme in Europa im September 2013 wurde MUSE zum Paranal-Observatorium der ESO in Chile verschifft. Das Instrument wurde im Basislager wieder zusammengebaut, bevor es vorsichtig zu seinem neuen Zuhause am VLT transportiert wurde, wo es nun am Hauptteleskop 4 angebracht ist. MUSE ist das neueste Instrument der zweiten Generation am VLT (die ersten beiden waren X-Shooter und KMOS, als nächstes wird in Kürze SPHERE folgen).
Der Gruppenleiter und Projektleiter für das Instrument, Roland Bacon vom Centre de Recherche Astrophysique de Lyon, Frankreich äußerte sich dazu wie folgt: „Es hat viel Arbeit von vielen Menschen über lange Jahre gebraucht, aber wir haben es geschafft! Es erscheint seltsam, dass diese sieben Tonnen schwere Ansammlung von Optik, Mechanik und Elektronik nun eine fantastische Zeitmaschine zur Erforschung des frühen Universums ist. Wir sind sehr stolz auf diese Leistung – MUSE wird für viele Jahre ein einzigartiges Instrument bleiben.“
Das wissenschaftliche Ziel von MUSE ist es, in die frühen Epochen des Universums einzutauchen, um die Mechanismen der Entstehung von Galaxien und sowohl die Bewegung des Materials in nahen Galaxien als auch deren chemische Zusammensetzung zu untersuchen. Es wird viele weitere Anwendungen finden, die von der Erforschung der Planeten und Trabanten im Sonnensystem über die Eigenschaften von Sternentstehungsregionen in der Milchstraße bis hin zur Erkundung ferner Regionen des Universums reichen.
Als ein einzigartiges und leistungsstarkes Entdeckungswerkzeug benutzt MUSE 24 Spektrografen, die Licht in seine Farbkomponenten spalten, um sowohl Bilder als auch Spektren von ausgewählten Himmelsregionen zu erstellen. Das Instrument kreiert 3D-Ansichten des Universums mit einem Spektrum für jedes Pixel als die dritte Dimension [1]. In der nachfolgenden Analyse kann der Astronom durch die Daten gehen und verschiedene Ansichten eines Objekts bei unterschiedlichen Wellenlängen studieren, so als würde man bei einem Fernseher die Sender wechseln, die individuelle Frequenzen haben. 
MUSE kombiniert das Entdeckungspotential eines bildgebenden Geräts mit den messtechnischen Fähigkeiten eines Spektrografen, während es sich der deutlich besseren Bildschärfe durch adaptive Optik bedient. Das Instrument ist am Hauptteleskop 4 des VLT angebracht, das zur Zeit zu einem voll adaptiven Teleskop umgebaut wird.
MUSE ist das Ergebnis von zehn Jahren Design- und Entwicklungsarbeit durch das MUSE-Konsortium – angeleitet vom Centre de Recherche Astrophysique de Lyon in Frankreich und den Partnerinstituten. Darunter befinden sich neben dem Institut für Astronomie ETH Zürich (Schweiz), dem Institut de Recherche en Astrophysique et Planétologie (IRAP, Frankreich), der Nederlandse Onderzoekschool voor de Astronomie (NOVA, Niederlande) und der ESO auch zwei deutsche Einrichtungen: das Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam (AIP) und das Institut für Astrophysik der Universität Göttingen (IAG).
Seit Anfang 2014 haben Bacon und der Rest des MUSE-Integrations- und Inbetriebnahme-Teams am Paranal die Geschichte von MUSE in einer Reihe von Blog-Einträgen festgehalten, die hier verfolgt werden können. Das Team will die ersten Ergebnisse von MUSE am bevorstehenden 3D2014-Workshop an der ESO in Garching bei München präsentieren.
„Eine Muse sorgt für Inspiration. In der Tat hat MUSE uns viele Jahre lang inspiriert und wird damit weitermachen”, sagt Bacon in einem Blog-Eintrag über das erste Licht. „Es besteht kein Zweifel daran, dass viele Astronomen auf der ganzen Welt ebenfalls von MUSE entzückt sein werden.”
Endnoten
[1] Diese Methode, Integralfeldspektroskopie genannt, erlaubt es Astronomen gleichzeitig die Eigenschaften von verschiedenen Teilen eines Objekts wie einer Galaxie zu untersuchen, um zu sehen wie sie rotiert oder um ihre Masse zu bestimmen. Sie erlaubt ebenfalls die chemische Zusammensetzung und andere physikalische Eigenschaften in unterschiedlichen Teilen des Objekts zu bestimmen. Diese Methode wird zwar seit vielen Jahren eingesetzt, hat aber mit MUSE einen Sprung in Sachen Empfindlichkeit, Effizienz und Auflösung vollbracht. Eine Möglichkeit dies zu beschreiben wäre zu sagen, dass MUSE gleichzeitig hochauflösende Bildgebung mit Spektroskopie vereint.     
.
Diese Ansicht zeigt, wie das neue MUSE-Instrument am Very Large Telescope der ESO eine innovative dreidimensionale Darstellung einer weit entfernten Galaxie liefert. Für jeden Teil der Galaxie wurde das Licht in seine spektralen Bestandteile zerlegt – dabei enthüllen sie nicht nur die Bewegung von verschiedenen Teilen der Galaxie, sondern geben auch Hinweise auf ihre chemische Zusammensetzung und andere Eigenschaften.
In der nachfolgenden Analyse kann der Astronom durch die Daten gehen und verschiedene Ansichten eines Objekts bei unterschiedlichen Wellenlängen untersuchen, so als würde man bei einem Fernseher die Sender wechseln, die individuelle Frequenzen haben.
Dieses Bild basiert auf Daten der Polarring-Galaxie NGC 4650A, die kurz nachdem das Instrument Anfang 2014 erstes Licht bekam, aufgenommen wurden. 
.
Diese Ansicht zeigt, wie das neue MUSE-Instrument am Very Large Telescope der ESO eine dreidimensionale Darstellung des Orionnebels liefert. Für jeden Teil dieser eindrucksvollen Sternentstehungsregion wurde das Licht in seine spektralen Bestandteile zerlegt – dabei enthüllen sie detailliert die chemische Zusammensetzung und andere Eigenschaften jedes einzelnen Pixels.
In der nachfolgenden Analyse kann der Astronom durch die Daten gehen und verschiedene Ansichten eines Objekts bei unterschiedlichen Wellenlängen untersuchen, so als würde man bei einem Fernseher die Sender wechseln, die individuelle Frequenzen haben.
Dieses Bild basiert auf einem Mosaik aus vielen MUSE-Datensätzen, die aufgenommen wurden kurz nachdem das Instrument Anfang 2014 erstes Licht hatte. 
Um das Farbbild auf der linken Seite zu erstellen, wurden drei verschiedene Regionen des Spektrums ausgewählt – wie von den Scheiben des Datenwürfels angedeutet – und zu einem einzigen Farbbild kombiniert. Obwohl das schon beeindruckend ist, ist es nur ein winziger Teil der Informationen im vollen dreidimensionalen MUSE-Datensatz.
.
Dieses Falschfarbenbild der ungewöhnlichen Polarring-Galaxie NGC 4650A wurde vom neuen MUSE-Instrument am Very Large Telescope der ESO erstellt. Für jeden Teil dieser eindrucksvollen Galaxie hat das neue Instrument das Licht in seine spektralen Bestandteile zerlegt – dabei werden die chemische Zusammensetzung und andere physikalische Eigenschaften für jeden einzelnen Punkt im Detail enthüllt. Dieses Bild basiert auf einem Mosaik aus drei MUSE-Datensätzen, die aufgenommen wurden kurz nachdem das Instrument Anfang 2014 erstes Licht bekam. 
Um dieses Bild zu erstellen, wurden ausgewählte Spektralbereiche von einem einzigen Farbbild entnommen. Zusätzlich wurden die leuchtenden Sternentstehungsgebiete in der ungewöhnlichen Scheibe um die Galaxie herum farbkodiert, um ihre Geschwindigkeiten kenntlich zu machen – blaue Regionen kommen, relativ zum Zentrum der Galaxie gesehen, auf uns zu und rote Regionen entfernen sich von uns aufgrund der Rotation der Scheibe.
.
Dieses Falschfarbenbild des Orionnebels wurde aus den Daten vom neuen MUSE-Instrument am Very Large Telescope der ESO erstellt. Für jeden Teil dieser eindrucksvollen Sternentstehungsregion hat das neue Instrument das Licht in seine spektralen Bestandteile zerlegt – dabei werden die chemische Zusammensetzung und physikalische Eigenschaften für jeden einzelnen Punkt im Detail enthüllt. Dieses Bild basiert auf einem Mosaik aus vielen MUSE-Datensätzen, die aufgenommen wurden kurz nachdem das Instrument Anfang 2014 erstes Licht bekam. 
Um dieses Bild zu erstellen, wurden ausgewählte Spektralbereiche von einem einzigen Farbbild entnommen. Obwohl das schon beeindruckend ist, ist es nur ein winziger Teil der Informationen im vollen dreidimensionalen MUSE-Datensatz.
.
Diese Aufnahme zeigt das VLT-Hauptteleskop 4 in seiner Kuppel. Das Teleskop selbst befindet sich in der Mitte und das neue MUSE-Instrument links im Bild. Dieses einzigartige und leistungsstarke Werkzeug für neue Entdeckungen benutzt 24 Spektrografen, die Licht in seine Farbkomponenten aufspalten, um sowohl Bilder als auch Spektren von ausgewählten Himmelsregionen zu erstellen. MUSE vereint das Potenzial für neue Entdeckungen eines bildgebenden Geräts mit den messtechnischen Fähigkeiten eines Spektrografen, während es sich der deutlich besseren Bildschärfe durch adaptive Optik bedient.
.
Diese eindrucksvolle Nachtaufnahme zeigt das MUSE-Instrument in der Kuppel des VLT-Hauptteleskops 4. Teile des  Teleskops selber sind weiter oben im Bild zu sehen, während MUSE sich im Vordergrund befindet. Die Milchstraße scheint durch die offene Kuppelöffnung herein. 
.
Am Ende seiner langen Reise aus Europa begibt sich das MUSE-Instrument auf den langsamen finalen Aufstieg zum Gipfel des Cerro Paranal in Nordchile, wo es erfolgreich am Hauptteleskop 4 des Very Large Telescope montiert wurde.
.
In diesem Bild ist zu sehen, wie das MUSE-Instrument in die Kuppel des Hauptteleskops 4 am Paranal-Observatorium der ESO in Chile gehoben wird.
.
Dieses Bild basiert auf Daten der Polarring-Galaxie NGC 4650A, die aufgenommen wurden kurz nachdem das Instrument Anfang 2014 erstes Licht bekam. Dieses Farbbild wurde durch Überlagerung der 3D-MUSE-Daten aus drei Spektralbereichen erstellt, die blau, grün und rot gefärbt sind. Dies ist eine gute Näherung für die natürliche Farbe des Objekts.
,
Quelle: ESO
3147 Views