Het astronomie-onderzoeksinstrument CRIRES+ is ontworpen om planeten buiten ons zonnestelsel te bestuderen. Het is nu in bedrijf bij de Very Large Telescope (VLT) van de European Southern Observatory (ESO). Het Instituut voor Astrofysica van de Universiteit van Göttingen maakt deel uit van het internationale onderzoeksconsortium dat de hoge-resolutie infraroodspectrograaf heeft gebouwd in het Paranal-observatorium in Chili.

Wanneer een nieuw optisch instrument op een telescoop voor het eerst met zijn onderzoek begint, astronomen noemen dit moment:'First Light'. Voor CRIRES+, het moment kwam begin februari 2021 toen ESO First Light aankondigde. Een spectrograaf splitst het invallende licht dat door de telescoop wordt opgevangen op in zijn spectrum, in dit geval in het infrarode golflengtebereik. Uit het spectrum, wetenschappers kunnen meer te weten komen over de ster en zijn planeet. De taak van CRIRES+ is om in de lucht te zoeken naar 'superaarde', ' planeten die in de bewoonbare zone rond hun ster bewegen. Superaarden zijn planeten buiten ons zonnestelsel waarvan de massa vergelijkbaar is met die van de aarde. De bewoonbare zone (ook bekend als de 'Goldilocks Zone') betekent dat de planeet zich op een plaats bevindt waar theoretisch leven mogelijk zou kunnen zijn, dat wil zeggen waar het niet te koud (te ver van de ster) en niet te warm (te dicht bij de ster) is.

Met CRIRES+, astronomen hebben nu een hulpmiddel om zulke superaarde te detecteren. Ze kunnen het gebruiken om een ​​groot aantal sterren in onze sterrenbuurt te observeren. Het instrument helpt onderzoekers ook bij het analyseren van de atmosfeer van extrasolaire planeten tijdens een transit. Tijdens zo’n doorreis een planeet passeert voor zijn ster en dimt het licht van de ster, die nuttige gegevens verschaft over potentiële planetaire atmosferen. Een ander onderzoeksdoel van CRIRES+ is om meer te weten te komen over de oorsprong en evolutie van de magnetische velden van sterren. Dit helpt onderzoekers om de activiteit van onze eigen zon beter te begrijpen.

ESO bouwde het astronomie-onderzoeksinstrument samen met een consortium van Europese instituten. De afkorting CRIRES staat voor CRyogenic high-resolution InfraRed Echelle Spectrograph. Een adaptieve optische module corrigeert beeldvervormingen veroorzaakt door de turbulente atmosfeer van de aarde. Het eerdere instrument, CRIRES, en het adaptieve opticasysteem is gemoderniseerd, zodat het golflengtebereik dat het instrument kan analyseren vertienvoudigd is.

CRIRES maakte veel ontdekkingen mogelijk; bijvoorbeeld, het was de eerste keer dat de lengte van een dag op een planeet buiten ons zonnestelsel kon worden bepaald en de temperatuur van de hele atmosfeer van Pluto kon worden gemeten. Astronomen hopen met CRIRES+ even belangrijke ontdekkingen te doen. "De combinatie van een ultramodern optisch instrument op een van de grootste telescopen ter wereld, de Very Large Telescope die profiteert van een spiegel met een diameter van 8,2 meter, biedt de beste omstandigheden voor het bestuderen van de atmosferen van planeten buiten het zonnestelsel, ", zegt professor Ansgar Reiners van het Instituut voor Astrofysica aan de Universiteit van Göttingen. Zijn onderzoeksgroep, samen met professor Artie Hatzes, Directeur van het Thüringer Staatsobservatorium, Professor Nikolai Piskunov van de afdeling Natuur- en Sterrenkunde aan de Universiteit van Uppsala in Zweden en een projectteam bij ESO, de modernisering van CRIRES doorgevoerd.

CRIRES+ had al een jaar geleden moeten beginnen met het onderzoek naar extrasolaire planeten. Het instrument werd in februari 2020 op de VLT van de Paranal-sterrenwacht in Chili gemonteerd. vanwege de coronapandemie, de eerste testwaarnemingen moesten worden uitgesteld. In feite, dit was de eerste keer dat ESO een instrument op afstand moest testen en in bedrijf stellen.