Mitteilung

Zwei Jahrzehnte der Entdeckungen mit dem Very Large Telescope Interferometer der ESO: Herzlichen Glückwunsch zum Geburtstag, VLTI!

29. Oktober 2021

Heute vor 20 Jahren wurde zum ersten Mal das Licht zweier 8,2-Meter-Unit-Teleskope (UTs) des Very Large Telescope der ESO am Paranal Observatorium in Chile kombiniert. Es war ein historischer Moment, der durch dieses Ereignis markiert wurde: Zum ersten Mal arbeiteten diese Teleskope als echtes Interferometer und leiteten damit den Beginn einer neuen Ära in der Astronomie ein.

Als die Lichtstrahlen der beiden UTs in der Nacht des 29. Oktober 2001 zusammengeführt wurden, nahm das VLTI nicht nur erfolgreich seinen Betrieb auf, sondern lieferte auch erste wissenschaftliche Ergebnisse: die Vermessung des südlichen Sterns Achernar, der, wie sich herausstellte, ungefähr zehnmal so groß ist wie die Sonne. Darauf folgten drei weitere Nächte mit wissenschaftlichen Beobachtungen, bei denen das VLTI sein exzellentes Potenzial bei der Vermessung zehn weiterer Sterne unter Beweis stellte und die erste interferometrische Beobachtung des faszinierenden Eta Carinae vornahm.

Das erfolgreiche Konzept des VLTI war einige Monate zuvor, im März 2001, demonstriert worden: In dieser Nacht war das Licht eines anderen Sterns, dem hellen Sirius, gesammelt und mit zwei kleinen Teleskopen (so genannten Siderostaten) zusammengeführt worden, die speziell für die frühen VLTI-Test-Phasen konstruiert worden waren.

Das Kombinieren vom Licht der Siderostaten und später der UTs war erst der Anfang der Reise für das Interferometer. Das VLTI kann auch mit vier beweglichen Hilfsteleskopen (AT) von 1,8 Metern Durchmesser arbeiten, die zwischen 2004 und 2006 fertiggestellt wurden. Im Februar 2005 wurde erstmals Licht zweier ATs kombiniert – ein weiterer wichtiger Meilenstein im Leben des Interferometers. Die ATs führen ihr Licht auf ähnliche Weise zusammen wie die UTs, mit dem Unterschied, dass die ATs zu 30 verschiedenen Orten entlang der Paranal-Plattform bewegt werden können. Das ermöglicht eine ganze Reihe neuer interferometrischer Konfigurationen und erlaubt dem VLTI, sein Beobachtungs-Potenzial voll auszuschöpfen.

Durch die Integration des Lichts, das von den UTs oder ATs gesammelt wurde, kann das VLTI als ein „virtuelles“ Instrument mit einem Durchmesser fungieren, der so groß ist wie der Abstand zwischen den einzelnen Teleskopen („Baseline“ genannt). Das Interferometer wird aktuell mit Baselines von bis zu 140 Metern betrieben – abhängig von der Position der ATs. Als das Licht zweier UTs erstmalig im Oktober 2001 kombiniert wurde, lag die Baseline bei etwa 102 Metern, was es dem VLTI ermöglichte, Details auf der Oberfläche von Achernar mit einer Auflösung zu sehen, die der entspricht, wenn man ein vier Meter langes Fahrzeug auf dem Mond erkennt. Die Auflösung des VLTI zusammen mit der Fähigkeit der einzelnen Teleskope, Licht zu sammeln, lassen das VLTI zu einem der stärksten optischen Interferometer der Welt werden.

Dank dieser exquisiten Detail-Genauigkeit, hat das VLTI der ESO im Laufe seines 20-jährigen Betriebs dabei geholfen, viele Forschungsgebiete der Astronomie näher zu beleuchten. Forschung, die auf VLTI-Daten basiert, hat seit 2002 zu mehr als 450 wissenschaftlichen Publikationen beigetragen. Darunter sind bahnbrechende Erkenntnisse, wie etwa die 2020 mit dem Nobelpreis gewürdigten Beobachtungen von Sternen, die das supermassereiche Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße umkreisen. Oder auch die erste direkte Beobachtung eines Exoplaneten mit optischer Interferometrie, das besonders hochauflösende Bild des Eta-Carinae-Sternsystems, die Entdeckung von exozodiakalem Licht, das bislang beste Bild der Oberfläche eines Sterns und seiner Atmosphäre und die schärfste Sicht auf eine Staubscheibe um einen alternden Stern.

Das VLTI der ESO hätte all diese atemberaubenden Ergebnisse ohne seine erstklassigen Instrumente nicht erreichen können, zu denen auch die gehören, die aktuell in Betrieb sind – PIONIER, GRAVITY und MATISSE – und die zwischen 2010 und 2018 erstes Licht sahen.